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セルロースは、植物细胞壁の约半分を占める成分で、地球上で最も豊富に存在するバイオマスです。セルロースはグルコース（ブドウ糖）が直锁状につながってできた多糖であり、グルコースからはバイオ液体燃料やプラスチック原料を生产することができます。つまり、セルロースを高効率で分解することができれば、植物を原料として燃料や化学品を生产することが可能です。しかしながら、セルロースの分解酵素であるセルラーゼの反応速度の遅さが障壁となっています。

东京大学大学院农学生命科学系研究科の五十嵐教授らは、セルラーゼ分子がセルロース表面で「渋滞」を起こすことで、セルロースの分解効率を下げている様子を、高速原子间力顕微镜によって観察することに成功しました。

これは「分子が渋滞する」という基础科学的に新しい知见であるだけでなく、セルラーゼの反応速度が分子の渋滞によって遅くなることを直接証明した初めての例です。今回の研究结果は、セルロース系バイオマスを効率的に利用するためのシステム构筑に重要な指针を与えます。

なお本研究は、金沢大学およびフィンランド技术研究センターとの共同研究です。

论文情报

Kiyohiko Igarashi, Takayuki Uchihashi, Anu Koivula, Masahisa Wada, Satoshi Kimura, Tetsuaki Okamoto, Merja Penttila, Toshio Ando, Masahiro Samejima,
“Traffic Jams Reduce Hydrolytic Efficiency of Cellulase on Cellulose Surface,”
Science 333 (2011):1279-1282 doi: 10.1126/science.1208386.
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