- 著者
- 熊谷 明夫
- 出版者
- 日本応用糖質科学会
- 雑誌
- 応用糖質科学 : 日本応用糖質科学会誌 (ISSN:21856427)
- 巻号頁・発行日
- vol.2, no.4, pp.228-230, 2012-11-20
セルロースはグルコースがβ-1,4-グルコシド結合した直鎖状のホモポリマーで,地球上に最も豊富に存在する天然高分子である。一般的には植物細胞壁や植物繊維の主成分として知られているが,一部の動物や多くの微生物もセルロース生合成能を有しており,原索動物であるホヤの体を覆う被嚢と呼ばれる膜や,バクテリアが分担する細胞外多糖などによって構成されているバイオフィルムなどにもセルロースが含まれている。中でもバクテリアが生産するセルロースはバクテリアセルロース(BC)と呼ばれ,純粋なセルロースからなる微細繊維が複雑な三次元網目構造を形成していることから,高強度,高弾性,高保水性といった植物由来のセルロースにはみられない物理的特性を示す。一般的に知られるBCとしては,セルロース生産能の高い酢酸菌Gluconacetobacter xylinusを利用して生産されるナタデココが有名であるが,食用としてだけでなく,その優れた物理的特徴を活かした新素材としての利用が期待され,産業・医療分野において応用研究が進められている。また,G. xylinusは応用分野に限らずセルロース生合成機構解明のモデル生物として基礎研究にも利用されており,特に遺伝子工学分野では植物に先行して研究が進められ,セルロース生合成に関わる遺伝子とタンパク質,その合成機構の関係について多くの知見を与えてきた。バクテリアによるセルロース生産はG. xylinusが代表的であり,セルロース生産が直接確認されているバクテリアは少ない。しかし,ゲノム解析が盛んに行われるようになり,既知のセルロース生合成に関わる遺伝子との相向性が高い遺伝子の存在が確認され,多くのバクテリアがセルロース生産能を有することが示唆されている。また,バクテリアにおけるセルロースの役割は完全には明らかになっていないが,例えば植物に対して病原性をもつアグロパクテリウム(Agrobacterium tumefaciens)においては植物への吸着,バイオフィルムを形成する大腸菌(Escherichia coli)においては凝集に関わっているのではないかと考えられている。このようにバクテリアのセルロース生産についていくつかの研究が報告されている中,我々は酢酸菌から新規のBC生産菌をスクリーニングするため,酢酸菌に属するAcetobacter属,Gluconacetobacter属,Asaia属,Kozakia属から選抜した菌株を液体培地で静置培養し,気液界面への薄膜形成からAsaia bogorensis がBCを生産することを見出したの。ここではA. bogorensisが生産するBCと遺伝子解析の結果得られたセルロース生合成関連遺伝子の特慣をG. xylinusとの比較を交えながら紹介する。