阿部 敬悦

コンポスト環境中の微生物相に関する、以下の研究・教育を実施する。 1)先行してコンポストより分離された有用新奇放線菌の分子系統解析、ゲノム解析、ゲノム中の有用物質生産関連遺伝子の解析 2)コンポスト中の微生物相のメタゲノム解析と新奇放線菌の分離 3)有用物質生産性放線菌を対象とする有用物質生産を目指した代謝・生化学解析

細胞壁多糖成分を改変した麹菌を用いた機能性甘酒の開発研究

豆乳発酵用の乳酸菌の糖代謝とアミノ酸代謝を解析する。

食肉をある種の糸状菌で発酵し熟成させるプロセス開発を行う。

ワカメの養殖残渣の豚への飼料化応用に関する研究。

動物由来、構造蛋白質の生産に関する研究

カビは、液体培養による蛋白質・低分子化成品の大規模工業生産に利用されている。カビの大量培養(数百トン)では、細胞が糸状に連結生育して絡み合い塊となって高密度培養が出来ず、物質生産の大きなコスト限定要因となっている。我々は、ある種のカビ細胞壁変異株が従来株とは異なり、液体培養で菌体が均一分散し且つ菌体量が200〜300%に増加して高密度培養に適することを見出した。本研究開発では工業培養検定用の中型培養装置で、変異株を用いて、有用な菌体成分・酵素蛋白質・化合物の生産の従来より高い生産性を達成する。

細胞壁を改変した麹菌を利用した、新規の甘酒飲料の研究開発

Aspergillus属糸状菌において、産業上有用な二次代謝産物を生産するために大規模な生合成遺伝子の発現を行い、有用物質の高生産を目指す。

豆乳中の蛋白質の酵素処理により、豆乳の嗜好性を変化させて、高付加価値商品を開発する。我々は、酵素のスクリーニングを担当する。

Aspergillus属糸状菌の形態変異株を用いて、大規模工業液体培養における高密度培養技術を開発する。

糸状菌の大規模工業固体培養で利用が可能な、シングナル伝達系と転写制御系を利用した、新規の遺伝子発現系を構築する。

高効率な発酵生産を行うための、醗酵性細菌の有用物質排出輸送体の改良。

菌類バイオマス残渣から高付加価値脂質とグルカンをカスケード的に回収する。

交換輸送体の基質特異性を改変して、排出専用輸送担体を創成する。

産業用のアミノ酸輸送体、有機酸輸送体の基質特異性解析

発酵産業用細菌の、特定の輸送体遺伝子の、人工膜再構成系を用いた解析。

廃棄される養鶏羽毛を可溶化して、変性剤・還元剤の入らない、水溶性高分子ケラチンを化粧品素材として開発する。さらに、水溶性ケラチンの限定分解ペプチドも化粧品素材として開発する。

難分解性セルロース系バイオマスの糖化技術の開発はバイオマスニッポン並びにRITEの技術戦略ロードマップの重要課題として位置づけられ、開発が進んでいる。糸状菌(カビ)は陸圏の植物に適応して、感染を通じて植物高分子成分の低分子化と物質循環に重要な働きをしている。カビである麹菌の固体発酵は、カビの植物感染を大規模に模倣したものであり、全国に点在する大規模な麹菌インフラストラクチャー（100万トン/年）はバイオマス分解工場である。申請者は、麹菌新規両親媒性タンパク質RolAがプラスチックに結合した後に、ポリエステル分解酵素CutL1を結合濃縮してプラスチック分解を促進する酵素分解機構を見出し、麹菌生産インフラを生かした大規模生分解性プラスチックの分解-モノマーリサイクル系の開発を進めてきた。平成１８年度先端的研究においては、RolAを介したCutL1の濃縮機構を解析し、RolAのヒスチジン残基を含むN-末端領域と、CutL1の分子表面の酸性アミノ酸を含む領域との間で相互作用すること、RolAは市販市場菌酵素剤中のリパーゼ、プロテアーゼなど複数の酵素と相互作用することを明らかにした。これまでのRolAの機能解析結果から、RolAを用いてセルロース分解系酵素をセルロース系固体表面に濃縮出来れば、麹菌固体発酵工業インフラをセルロース系バイオマス分解利用システムの中に組み込むことが可能となる。本申請では、RolAの固液界面で示す性質を利用して、RolAを介したセルロース系固体表面へのセルロース分解系酵素の濃縮の可能性を検討する。

タンパク質‐小分子化合物間の物理的／計算化学的相互作用解析、これらを活用しての制御化合物最適化を行うための基盤技術を検証する。 内容：蛍光相関分光法による相互作用スクリーニング法は、ハイスループットに多種類の化合物とタンパク質との物理的相互作用を微量の試料でスクリーニングする技術である。相互作用部位等に競争的に結合する化合物を、生理的な条件下で高速スクリーニングするための新規技術として、蛍光相関分光法による新規スクリーニング技術を開発している。本新規技術を検証するために、麹菌ハイドロホービン（RolA）とクチナーゼの相互作用を解析し、制御する化合物を検索する。