文献

J-GLOBAL ID：201302271902988384   整理番号：13A1342034

細菌由来アミロプルラナーゼの異所発現は,トウモロコシ粒からのバイオエタノール生産を増強する

Ectopic expression of bacterial amylopullulanase enhances bioethanol production from maize grain

著者 (5件)： NAHAMPUN Hartinio N. (Iowa State Univ., Interdepartmental Plant Biology Major, 50011-1010, Ames, IA, USA) ,  NAHAMPUN Hartinio N. (Iowa State Univ., Dep. of Agronomy, 50011-1010, Ames, IA, USA) ,  LEE Chang Joo (Iowa State Univ., Dep. of Food Sci. and Human Nutrition, 50011-1010, Ames, IA, USA) ,  JANE Jay-Lin (Iowa State Univ., Dep. of Food Sci. and Human Nutrition, 50011-1010, Ames, IA, USA) ,  WANG Kan (Iowa State Univ., Dep. of Agronomy, 50011-1010, Ames, IA, USA)
資料名： Plant Cell Reports  (Plant Cell Reports)
巻： 32  号： 9  ページ： 1393-1405  発行年： 2013年09月 
JST資料番号： E0975A  ISSN： 0721-7714  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 主要な知見:トウモロコシ粒でアミロプルラナーゼを異種発現させると,デンプンを発酵可能な糖類に部分的に分解でき,それによってトウモロコシ粒からの直接的なバイオエタノール生産を促進することができる。要約:米国のバイオエタノール産業は,2012年には±133億ガロンのトウモロコシを使用し,そのほとんどがトウモロコシ粒を原料にしている。バイオエタノール産業におけるデンプン分解では,デンプンのα-1,4ならびにα-1,6グルコシド結合を切断するのに熱安定性αアミラーゼとアミログルコシダーゼ(AMG)の添加が必要であり,それがコスト上昇の要因となって工業規模プロセスの対費用効果を制限している。熱安定性デンプン分解酵素を発現するトランスジェニック植物を利用すると,デンプン分解プロセスに酵素製剤を加える必要がなくなり,この問題を克服することができる。そこで本研究では,細菌Thermoanaerobacter thermohydrosulfuricusのアミロプルラナーゼ(APU)を発現するトランスジェニックトウモロコシを創製した。そのために,αアミラーゼ活性とプルラナーゼ活性を併せ持つ二機能性APU(TrAPU)の切断型を,27kDa γゼインの種子特異的プロモーターを用いてトウモロコシ胚乳組織で発現させた。酵素活性測定と薄層クロマトグラフィーにより,デンプンがグルコースに直接分解されていることがわかった。走査電子顕微鏡観察では,破壊された多孔質な顆粒が認められ,デンプンが自己分解しているものと推察できた。TrAPU種子を用いてバイオエタノールを生産したところ,トウモロコシデンプンからエタノールへの変換率は40.2±2.63%(14.7±0.90gエタノール/100g種子)であった。TrAPUトウモロコシ種子を直接分解した後に,市販のアミログルコシダーゼを加えることで,変換効率は90.5%(33.1±0.66gエタノール/100g種子)に向上した。デンプン加水分解酵素をトウモロコシ種子で産生させることで,バイオエタノール生産を増強できると結論した。Copyright 2013 Springer-Verlag Berlin Heidelberg Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *トウモロコシ ,  *トランスジェニック植物 ,  O-(S-)グリコシダーゼ ,  複合作用酵素 ,  細菌 ,  *脂肪族アルコール ,  *生物燃料 ,  コーンスターチ ,  エタノール発酵
準シソーラス用語： Thermoanaerobacter thermohydrosulfuricus ,  アミロプルラナーゼ ,  *トランスジェニックトウモロコシ ,  *バイオエタノール

分類 (4件)： 生物燃料及び廃棄物燃料  (LB02020Y) ,  酵素の応用関連  (EB09100B) ,  遺伝子操作  (EC02050B) ,  植物学一般  (EH01010R)

タイトルに関連する用語 (5件)： 細菌 ,  発現 ,  トウモロコシ ,  バイオエタノール ,  増強