セルラーゼ

セルラーゼ (Cellulase) とは、β-1,4-グルカン（例えば、セルロース）のグリコシド結合を加水分解する酵素。主に細菌や植物において作られ、生物界に広く存在する。植物細胞の細胞壁のみを分解し、植物細胞のプロトプラスト化する場合や、繊維の間の汚れを取るために市販の洗剤に配合されたり、ジーンズ繊維の材質の改善などに使われている。

分子内部から切断するエンドグルカナーゼEC 3.2.1.4 と、糖鎖の還元末端と非還元末端のいずれから分解し、セロビオースを遊離するエキソグルカナーゼ（セロビオヒドロラーゼ）EC 3.2.1.91 にわけられる。また酵素タンパク質の構造から、ファミリーに分けられている。

動物では巻き貝や二枚貝がセルラーゼ、ヘミセルラーゼを産生できる。またシロアリやゴキブリはセルラーゼを産生する単細胞の原生生物を腸内に共生させている。動物自身はセルラーゼを産生できないためこのような共生をおこなっていると考えられてきたが、シロアリの研究では、シロアリ自身のゲノムにセルラーゼをコードする遺伝子が存在し、この遺伝子が共生するバクテリアや原生生物から近年に水平転移したものでは無いことが示唆されている。子嚢菌類、担子菌類にはセルロース分解能を持つものが多い。木材の分解はこれらが主体となっており、木材腐朽菌と言われる。糸状菌の一つ、トリコデルマ菌の1種Trichoderma reesei はセルラーゼ高生産菌として有名な菌である。50~60 g/lのタンパク質を分泌し、その大部分がセルラーゼ、ヘミセルラーゼを占めている。少なくとも5種のエンドグルカナーゼと2種類のセロビオハイドロラーゼといった複数のセルラーゼを生産することが分かっており、セルロース分解において期待されている。

好熱嫌気性セルロース分解細菌Clostridium thermocellum では複数のサブユニットからなるセルラーゼ複合体 — セルロソーム(Cellulosome) を形成していることが知られており、これが高いセルロース分解能につながっていると考えられている。