Loading article…
| セルロース1,4-β-セロビオシダーゼ（非還元末端） | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 セロビオヒドロラーゼモノマー、トリコデルマ・リーゼイ | |||||||||
| 識別子 | |||||||||
| EC番号 | 3.2.1.91 | ||||||||
| CAS番号 | 37329-65-0 | ||||||||
| データベース | |||||||||
| インテンズ | IntEnzビュー | ||||||||
| ブレンダ | BRENDAエントリー | ||||||||
| エクスパス | NiceZyme ビュー | ||||||||
| ケッグ | KEGGエントリー | ||||||||
| メタサイク | 代謝経路 | ||||||||
| プリアモス | プロフィール | ||||||||
| PDB構造 | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| |||||||||
セルロース 1,4-β-セロビオシダーゼ( EC 3.2.1.91、エキソセロビオヒドロラーゼ、β-1,4-グルカンセロビオヒドロラーゼ、β-1,4-グルカンセロビオシルヒドロラーゼ、1,4-β-グルカンセロビオシダーゼ、エキソグルカナーゼ、アビセラーゼ、CBH 1、C1 セルラーゼ、セロビオヒドロラーゼ I、セロビオヒドロラーゼ、エキソ-β-1,4-グルカンセロビオヒドロラーゼ、1,4-β- D -グルカンセロビオヒドロラーゼ、セロビオシダーゼ) は、セルロースを有用な化学物質、特にセルロースエタノールに変換する能力があるため興味深い酵素です。
燃料用セルロースの広範な利用を阻む主な技術的障害は、セルロースを変換する低コスト技術がまだ存在しないことである。[1]解決策の1つは、この変換を実行できる生物を使用することである。[1]高レベルのセロビオヒドロラーゼを分泌できるサッカロミセス・セレビシエなどのそのような生物の開発はすでに進行中である。 [1]セロビオヒドロラーゼは真菌由来のエキソグルカナーゼである。
系統名は4-β- D-グルカンセロビオヒドロラーゼ（非還元末端）である。[2] [3] [4] [5]
関数
この酵素はセルロースおよびセロテトラオース中の（1→4）-β- D-グルコシド結合の加水分解を触媒し、鎖の非還元末端から セロビオースを遊離させます。
例えば、酵母由来の CBH1 は、炭水化物結合部位、リンカー領域、触媒ドメインで構成されています。[6]セルロース鎖が結合すると、トンネル状の活性部位に通され、セルロースはセロビオースと呼ばれる 2 つの糖セグメントに分解されます。[6] [7]酵素の構造は最初の図に示されています。2 番目の図は酵素の活性を示しており、酵素に結合するセルロースと、このステップの生成物であるセロビオースの両方を示しています。ただし、研究によると、CBH1 の活性は生成物であるセロビオースによって非常に強く阻害されます。生成物によってそれほど強く阻害されない酵素を特定することや、酵素の環境からセロビオースを除去する方法を見つけることは、バイオ燃料の作成にこれらの酵素を使用する際に直面する多くの課題のほんの一例にすぎません。[8]
上記のステップの後、エタノールを生成するプロセスは次のようになります。[9] 3. 他の植物材料から糖を分離する。 4. 糖溶液を微生物発酵させてアルコールを生成する。 5. 蒸留して生成物を精製し、約9％の純粋なアルコールを生成する 6. さらに精製してエタノールの純度を約99.5％にする
この分野でも注目すべき改善がいくつかなされています。例えば、セルロース分解酵素を自ら生産できる酵母株が開発され、セルロース分解と発酵の工程を一度に行うことができるようになりました。[10]これは、大規模な産業応用をより実現可能にするという意味において重要な進歩です。
参考文献
- ^ abc イルメン M、デン ハーン R、ブレノバ E、マクブライド J、ウィズウォール E、フレーリッヒ A、コイヴラ A、ヴティライネン SP、シーカ アホ M、ラ グランジュ DC、ソーングレン N、アールグレン S、メロン M、ドゥロー K、ラジガヒア V 、van Zyl WH、Penttilä M (2011 年 9 月)。 「出芽酵母によるセロビオヒドロラーゼの高レベル分泌」(PDF)。バイオ燃料のためのバイオテクノロジー。4 : 30.土井: 10.1186/1754-6834-4-30。PMC 3224389。PMID 21910902。
- ^ Berghem LE、 Pettersson LG（1973年8月）。「酵素によるセルロース分解のメカニズム。高度に整列したセルロースに活性なTrichoderma viride由来のセルロース分解酵素の精製」。European Journal of Biochemistry。37（1）：21–30。doi ：10.1111/j.1432-1033.1973.tb02952.x。PMID 4738092。
- ^ Eriksson KE、Pettersson B (1975 年 2 月)。「セルロース分解のために菌類 Sporotrichum pulverulentum (Chrysosporium lignorum) が利用する細胞外酵素システム。3. エキソ-1,4-β-グルカナーゼの精製と物理化学的特性」。European Journal of Biochemistry。51 ( 1 ): 213–8。doi : 10.1111/j.1432-1033.1975.tb03921.x。PMID 235428。
- ^ Halliwell G、Griffin M、 Vincent R (1972 年 4 月) 。 「セルロース 分解系における成分 C 1 の役割」。The Biochemical Journal。127 ( 2): 43P。doi :10.1042/bj1270043Pa。PMC 1178673。PMID 5076675。
- ^ Zverlov VV、Velikodvorskaya GV、Schwarz WH、Bronnenmeier K、Kellermann J、Staudenbauer WL (1998 年 6 月)。「Clostridium thermocellum セロビオヒドロラーゼ CbhA のマルチドメイン構造とセルロソーム局在」。Journal of Bacteriology。180 ( 12 ) : 3091–9。doi : 10.1128 /JB.180.12.3091-3099.1998。PMC 107808。PMID 9620957。
- ^ ab 「バイオマスからバイオ燃料や化学物質への変換のためのセルラーゼ酵素」。エネルギーイノベーションポータル。 2012年3月1日閲覧。
- ^ 「代替エネルギー研究のための酵素」Sigma Aldrich。
- ^ Du F、Wolger E、Wallace L、Liu A、Kaper T、Kelemen B (2010 年 5 月)。「新しいセルラーゼ活性アッセイを使用した CBH1、CBH2、および EG1 の生成物阻害の測定」。応用生化学 およびバイオテクノロジー。161 (1–8): 313–7。doi :10.1007/s12010-009-8796-4。PMID 19830597。S2CID 36288505。
- ^ Zhu JY、Pan XJ、Wang GS、Gleisner R (2009 年4 月)。「トウヒとアカマツの強力な酵素糖化のための亜硫酸塩前処理 (SPORL)」。バイオリソース テクノロジー。100 (8): 2411–8。doi : 10.1016 /j.biortech.2008.10.057。PMID 19119005 。
- ^ Galazka, Jonathan M.; Tian, Chaoguang; Beeson, William T.; Martinez, Bruno; Glass, N. Louise; Cate, Jamie HD (2010). 「酵母におけるセロデキストリン輸送によるバイオ燃料生産の改善」. Science . 330 (6000): 84–86. Bibcode :2010Sci...330...84G. doi :10.1126/science.1192838. PMID 20829451. S2CID 20444539.
外部リンク
- 米国国立医学図書館の医学主題標目表(MeSH)におけるセルロース + 1,4-β-セロビオシダーゼ + (非還元 + 末端)
