メンバー： 吉田誠

分野： 森林圏科学

所属： 農学研究院

キーワード： バイオマス変換、木材保存、木材腐朽菌、バイオ燃料、セルロース、ヘミセルロース、リグニン

木材を腐朽から守るために使用される木材防腐剤は、多様な微生物に毒性を示す化合物に基づく作用機序を利用するため木材腐朽真菌類に特異的に毒性を発現させることは不可能である。
　我々は、真菌が生産するセルロース結合性ピラノース脱水素酵素(PDH)が、細菌由来のピロロキノリンキノン(PQQ)を補酵素とすること、すなわち細菌から真菌へのPQQの供給が木材分解で重要な役割を果たすことを見いだした。本課題ではこの細菌から真菌へのPQQ供給系の遮断という全く新しいコンセプトに基づき、腐朽現象特異的に効果を示す木材防腐剤の開発を目指す。具体的には、PDHにおけるPQQ結合阻害剤を探索し、それをベースとした防腐性を創出する。さらに、PDHの生理的機能およびPQQ供給細菌を特定し、防腐性能発現機構の全貌を解明する。本課題は科研費基盤(B)[課題番号15H04526]のサポートにより実施されている。

Research members： Makoto Yoshida PhD.

Research fields： Forest and forest products science

Departments： Institute of Agriculture

Keywords： biomass conversion, wood protection, wood rotting fungi, biofuel, cellulose, hemicellulose, lignin

Wood preservatives are used to protect wood materials from deterioration by wood rotting fungi. Their mechanisms of action are normally based on the toxic compounds for various microorganisms, and thus, the development of next-generation preservatives which shows high specificity to wood decay would be needed from the viewpoint of environmental impact and public health.
     Recently, we found a novel cellulose-binding pyranose dehydrogenase (PDH), and showed that PDH required pyrroloquinoline quinone (PQQ) as a cofactor. Since PQQ is well known to be produced only by limeted bacterial species, the transfer of PQQ from bacteria to fungi would be important to triger the catalytic reaction of this type of enzymes. In the present study, we have attempted to develop wood preservatives which shows high specificity to wood decay phenomena based on block of PQQ-transfer pathway from bacteria to fungi. The research is financially supported by JSPS KAKENHI Grant-in-Aid for Scientific Research (B) [Grant no.15H04526].