樹木と微生物のケミカルコミュニケーション

アクチノリザル樹木は，窒素固定能を有する放線菌フランキアとの根粒共生により痩せ地などでも良好に生育することができます。これはマメ科植物と根粒菌の相利共生と類似しています。樹木は動くことができないので，このアクチノリザル共生は，樹木成分が放出するシグナル物質によるケミカルコミュニケーションによって開始するといわれています。私たちは，このシグナル物質の一つが環状ジアリールヘプタノイドであることを突き止め，この化合物の生合成機構とその発現メカニズムについて検討しています。また，この樹木のシグナル物質を認識したフランキアから放出される物質についても興味をもって研究を進めています。

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https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e27698

https://doi.org/10.1016/j.phytochem.2023.113850

https://doi.org/10.1016/j.fitote.2022.105284

Chemical communication between Actinorhizal trees and actinomycetes Frankia

Actinorhizal trees can grow well by root nodule symbiosis with actinomycetes Frankia having nitrogen fixing ability. This symbiosis is started by chemical communication by the signal substance released by the tree extractives. We have found that one of the signal substances is a cyclic diarylheptanoid and we are investigating the mechanism of biosynthesis and its expression mechanism of this compound. We are also interested in the substances released from Flankia.

リグニンの微生物・酵素分解機構の解明

木質バイオマスのさらなる有効利用には，リグニン分解機構の解明が重要な課題として残されています。私たちは，リグニン分解菌であるカワラタケなどの白色腐朽菌やそれらが分泌するリグニン分解酵素によるリグニン分解機構について，有機化学的なアプローチで研究を行なっています。最近では，リグニン分解酵素の一つであるラッカーゼの触媒機能を強化する，菌体あるいは木材分解物由来のメディエーターとよばれる低分子フェノール成分の検索を行なっており，その反応機構についても検討しています。

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https://www.lignin-society.jp/pdf/publication/2022/1-8.pdf

Lignin degradation mechanism by white rot fungi and lignin-degrading enzymes

For effective utilization of wood biomass, elucidation of the decomposition mechanism of lignin is left as an important subject.We are conducting research on lignin degradation mechanisms using white rot fungi, such as Trametes versicolor, and their lignin-degrading enzymes. We are investigating a search for low molecular phenolic components called laccase-mediators and their function.

天然多糖由来オリゴ糖の化学合成と生物活性

リグニンや抽出成分のほかに，樹木の主要成分としてセルロース・ヘミセルロースといった多糖類があります。このセルロースやセルロース誘導体の結晶構造や物性を解析をしています。また，リグニンと糖類を複合的にとらえた研究や，天然多糖（たとえばキチン）由来オリゴ糖の有機合成とその生物活性についての研究も行っています。

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https://doi.org/10.1007/s10570-023-05347-w

Chemical synthesis of oligosaccharides derived from natural polysaccharides and their biological property

Besides lignin and extracted components, there are polysaccharides such as cellulose and hemicellulose as main components of trees. We are analyzing the crystal structure and physical properties of this cellulose and cellulose derivatives. We are also conducting research that combines lignin and sugars.