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きのこ類やカビ類などの菌類は複雑な構造で成り立つ植物バイオマスを分解するために、多種多様な分解酵素（セルラーゼ、ヘミセルラーゼ、溶解性多糖モノオキシゲナーゼなどと呼ばれる色々な酵素）を生産します。私たちは、三次元構造解析や遺伝子発現解析、生化学的解析などを駆使して、菌類が生産する様々なバイオマス分解酵素の機能解析を実施しています。これは、植物バイオマスを有用物質に変換するための新しい技術を開発するため、また、その際の重要な過程である糖化プロセスを効率化する技術の開発などに大いに役立ちます。

褐色腐朽菌は、極めて強力な植物バイオマス分解能力を有するきのこ類です。本菌類は、他の生物種では類を見ない特殊な植物分解メカニズムを持つことが知られていますが、その詳細については不明な点が極めて多いのが現状です。私たちは、褐色腐朽菌の植物分解メカニズムを完全解明し、さらにその分解メカニズムを利用して新しいバイオマス変換技術を開発するための研究に挑戦しています。ポストゲノム解析、酵素の三次元構造解析や生化学的解析、電気化学的なアプローチ、電子顕微鏡を用いた解析など様々な解析手法を利用して多角的な研究を実施しています。

微生物は代謝産物として多様な揮発性の有機化合物（匂い成分: MVOCと呼ばれます）を発散します。我々は、木材を腐らせる菌類も他の微生物と同様に匂い成分を発散することに注目し、それらの菌類が木材を分解するときにのみ発散する匂い成分を特定したり、特定の菌類のみが発散する匂い成分を特定したりすることで、これをマーカーにした腐朽診断技術が開発できるのではないかと考えています。これが実現すれば、非破壊かつ高感度の腐朽診断が可能になることが期待されます。また、これらの菌類が発散する匂い成分が他の生物にどのように影響を与えるかといった生物学的な研究にも取り組んでいます。

木材を腐らせる菌類の研究の多くは炭素や窒素などの豊富な栄養源の獲得に着目したものがほとんどですが、その一方で、 ミネラル類も菌類にとって非常に重要な栄養源なのにも関わらず研究例が少ないためあまりよくわかっていません。そこで私たちは、生物の必須元素でありミネラル類の中でも豊富に存在する硫黄に焦点を当て、その代謝経路について研究を実施しています。その結果、菌類における全く新規な硫黄獲得経路の存在が見出されてきました。