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キチン

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1: 2015/12/04(金) 12:27:53.52 ID:CAP_USER.net
カニやエビの甲羅から、高収率で機能化学品を得られる手法を開発―北大・福岡淳氏ら | 研究・開発 - 財経新聞
http://www.zaikei.co.jp/article/20151203/281721.html
新着情報: カニの甲羅を触媒と機械的な力で機能化学品に変える (触媒科学研究所 教授 福岡 淳)(PDF)
http://www.hokudai.ac.jp/news/2015/11/151117-cat-pr.html
http://www.hokudai.ac.jp/news/151117_cat_pr.pdf


 北海道大学触媒科学研究所の福岡淳教授と小林広和助教の研究グループは、少量の触媒でカニやエビなど甲殻類の殻に含まれる「キチン」を分解して、医薬品や機能性ポリマーの原料になるN-アセチルグルコサミンを高い効率で得られる手法を開発した。

 キチンはN-アセチルグルコサミンというアミノ酸が多数繋がった高分子であり、カニやエビの殻、そしてキノコなど様々な動植物に含まれている。そして、地球上ではセルロースに次いで大量に存在するバイオマスであるため、医薬品や機能性ポリマーなど様々な有用化学品の原料になる可能性がある。しかし、キチンをN-アセチルグルコサミンやその誘導体に変換するためには、大量の塩酸や長時間の酵素反応が必要であるという欠点があった。

 チキンには、N-アセチルグルコサミンユニット同士を繋ぐ「グリコシド結合」と、ユニット内部にぶらさがっている「アミド結合」の2つの化学結合が含まれているため、グリコシド結合のみを選択的に切ることができればN-アセチルグルコサミンを得ることができる。

続きはソースで

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引用元: 【応用化学/触媒科学】カニの甲羅に含まれる「キチン」を、触媒と機械的な力で、機能化学品の原料「N-アセチルグルコサミン」に変える

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1: 2015/07/13(月) 10:14:36.19 ID:???.net
2015年 7月 7日
国立研究開発法人海洋研究開発機構
エノキは煮崩れるのか?
― キチンが超臨界水中で分解される様子を高解像度顕微鏡で観察 ―
http://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20150707/

1.概要

海洋研究開発機構(理事長 平 朝彦)海洋生命理工学研究開発センターの出口茂研究開発センター長らは、深海熱水噴出孔に見られる高温・高圧の水環境で起こる物理・化学現象を直接観察できる高解像度光学顕微鏡を用いて、250気圧の高圧下でエビやカニなどの甲殻類に含まれる多糖の一種「キチン」が400℃近い高温・高圧水中で分解される様子を観察することに成功しました。さらに、キチンを主成分とした細胞壁をもつエノキの細胞の構造が、200℃以上で煮崩れ始め、最終的に400℃近辺で完全に分解される様子を観察することにも成功しました。

キチンはセルロースに次いで世界で豊富に存在するバイオマス(>>1とされ、その有効活用が期待されています。一方、同じく高温・高圧の環境である深海の熱水噴出域にもハオリムシやゴエモンコシオリエビなどキチン質からなる深海生物が生息していることが知られています。
JAMSTEC海洋生命理工学研究開発センターでは本研究で得られたキチンの安定性に関する知見を基に、これら極限環境に生きる深海生物の生態および独自の構造機能を解明し、その工学利用を進めていく予定です。

本成果はScientific Reports誌に7月7日付け(日本時間)で掲載されました。


詳しくはソースをご覧ください

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引用元: 【化学】エノキは煮崩れるのか? ― キチンが超臨界水中で分解される様子を高解像度顕微鏡で観察 ― 海洋研究開発機構

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1: 2014/06/10(火) 19:05:34.34 ID:???.net
高速で逆送する酵素がキチンを分解
掲載日:2014年6月9日

エビやカニの殻に含まれるキチンは、甲殻類や昆虫など自然界にあふれる生物資源(バイオマス)だが、硬くて分解しにくいため、利用があまり進んでいない。この状況に風穴をあけるような発見が、日本のグループによって成し遂げられた。2種類のキチン分解酵素(キチナーゼのAとB)がキチンの表面を高速で互いに逆走しながら分解している様子の観察に、東京大学大学院農学生命科学研究科の五十嵐圭日子(きよひこ)准教授と新潟大学農学部の渡邉剛志教授らが世界で初めて成功した。

発見は最新の高速原子間力顕微鏡でもたらされた。高速で動きながら機能する酵素の姿を捉えたことは、生化学の教科書に載るような基礎的な発見である。新潟大学の鈴木一史准教授、杉本華幸助教、金沢大学の安藤敏夫教授、内橋貴之准教授、東京大学の鮫島正浩教授らとの共同研究で、6月4日の英オンライン科学誌ネイチャーコミュニケーションズに発表した。研究グループは「キチナーゼを有効に活用すれば、未利用のキチンをバイオマスとして活用できる道が開ける」と期待する。

研究グループは、キチンを栄養源とするSerratia marcescens というバクテリアがキチンを分解するときに使う2 種類の酵素、キチナーゼAとBを使った。このバクテリアと酵素は、新潟大が長年、研究してきた。酵素がキチンを分解する様子は、金沢大が開発した高速原子間力顕微鏡で解析方法も改良して観察した。この顕微鏡は、さまざまな分子を直接観察して、1枚の画像を0.01秒もの速さで撮影でき、分子の動きを刻々と解析できる。

キチンのサンプルには、海洋研究開発機構の無人探査機「ハイパードルフィン」が深海から採取したサツマハオリムシの体の周りの棲管(管状の巣)から調製した結晶性のβキチンを用いた。観察した2種類のキチナーゼがキチンの表面を移動する速度は、キチナーゼAが秒速71nm(ナノメートル、100万分の1mm)、キチナーゼBが秒速47nmだった。しかも、互いに逆方向だった。

キチンを構成している糖分子の長さが1nmであることから判定すると、キチナーゼAは1秒間に71回、キチナーゼBは1秒間に47回も分解していることがわかった。研究グループがこれまでに調べてきた多くのセルロース分解酵素(セルラーゼ)の反応速度が1秒間に10回程度だった結果と比較すると、キチナーゼの分解反応は極めて速いといえる。

さらに、キチナーゼやセルラーゼの長さは約10nmなので、これを車長が5mの自動車として比べると、動く時速はキチナーゼAが130km、キチナーゼBが85km、セルラーゼは18kmに相当する。セルラーゼ分子はセルロース表面で「渋滞」を起こしてしまうことが知られているが、キチナーゼではそのような現象は観察されず、長い分子のキチンの上を高速で双方向に突っ走りながら、効率よく分解するすごい能力があった。

(つづきはソースを見てください)

図. 2種類のキチナーゼが逆向きに高速走行しながらキチンを分解していく概略
http://scienceportal.jp/news/newsflash_review/newsflash/img/140609_img6_w400.jpg

グラフ. 高速原子間力顕微鏡で観測され、解析されたキチナーゼAとB、セルラーゼの移動速度の分布
http://scienceportal.jp/news/newsflash_review/newsflash/img/140609_img7_w450.jpg

ソース:サイエンスポータル(2014年6月9日)
高速で逆送する酵素がキチンを分解
http://scienceportal.jp/news/newsflash_review/newsflash/2014/06/20140609_03.html

原論文:Nature Communications
Kiyohiko Igarashi, et al.
Two-way traffic of glycoside hydrolase family 18 processive chitinases on crystalline chitin
http://www.nature.com/ncomms/2014/140604/ncomms4975/full/ncomms4975.html

プレスリリース:東京大学大学院農学生命科学研究科(2014/06/05)
分解酵素にとって結晶性キチンは双方向の高速道路だった
- 未利用バイオマスからの物質生産につながる重大な発見 -
http://www.a.u-tokyo.ac.jp/topics/2014/20140605-1.html

引用元: 【生化学】高速で逆送する酵素がキチンを分解

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