評価結果概要
(1)全体評価
本研究は、シロアリ自身及び共生原生生物が分泌する酵素によって行われる、高効率の木質バイオマス利用システムを解明し、人工的な糖化システムさらにはアルコール発酵へと応用するための基盤を築くことを目的としている。
全体として中間時までに予定していた基本的な研究成果を上げていると評価できるが、中課題B、CについてはAほどの成果が上がっておらず、問題点もあり、一部想定外の問題に遭遇したりしている。しかし、シロアリ共生原生生物のシングルセルゲノム解析では新しい技術を確立し、シロアリ共生原生生物のゲノムシークエンスも完成の目途がつき、世界に新しい成果を発信できる時期も近づいていると期待される。研究の進め方は概ね適切であったと評価できる。
また、情報発信は、原著論文はじめ多数の学会発表があり、情報は十分に発信されているが、現在まで特許出願がなされていないのが非常に気にかかる。産業的に価値の高い酵素や補助因子が見出される可能性は今後とも高く、論文発表のみならず知的財産権の取得にも是非努力してほしい。
(2)中課題別評価
中課題A「木質資源利用に必要な遺伝子資源の包括的な開発」
((独)理化学研究所 守屋 繁春)
難培養原生生物のシングルセルからのゲノム解析、高比活性エンドグルカナーゼの発見、ESTデータベースの拡充、プロテオーム解析など、中間時に必要な成果は十分達成しており、その価値も極めて高いものである。現時点では何ら問題はないが、終了時の研究計画達成を考えると、リグノセルロース分解系のin vitro構築を目指して使用する酵素を絞っていく段階にあると考えられる。
中課題B「酵素遺伝子の高度組換え発現と有用物質生産エージェントの確立」
(東京大学大学院農学生命科学研究科 有岡 学)
麹菌を宿主にシロアリ共生原生生物に由来する30種弱の酵素遺伝子の発現を試み、また、宿主麹菌の改良に成功し、中間時の目標をほぼ達成しているが、その結果として重大な問題点が浮上した。すなわち、麹菌において多数の酵素が発現不可能であるという問題であり、研究全体での最終目標達成のためには早急な解決が必要である。研究計画で記述した麹菌にこだわらず、Pichia属酵母を用いた発現系も試みているが、大腸菌等他の宿主を用いた大量発現も考慮すべきであろう。
中課題C「シロアリ消化系をモデルとした木質バイオマス総合利用システムの確立」
(農業生物資源研究所 渡辺 裕文/琉球大学分子生命科学研究センター 徳田 岳)
本中課題は2つの小項目からなり、それぞれが下等シロアリ及び高等シロアリの中腸消化系の解析から中腸型木質バイオマス転換バイオリアクターの構築を目指している。小項目1では下等シロアリの中腸消化系を模したバイオリアクターのプロトタイプを構築したが、極めて初歩的なリアクターであり更なる改良が必要である。また、小項目2では高等シロアリの中腸にエンドグルカナーゼが、唾液腺及び中腸にβグルコシダーゼが分布していることを発見した。酵素生産に関することは中課題Bに依頼してはどうかとの意見もあり、役割分担を明確にすべきである。