ほ乳類キチナーゼによるキチンオリゴマーの生成とその生理活性の解明

哺乳动物几丁质酶产生几丁质低聚物及其生理活性的阐明

• 批准号: 19J15483
• 负责人: 木村 将大
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tokyo University of Pharmacy and Life Science (2020)Kogakuin University (2019)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J15483/
• 关键词: キチナーゼ; GlcNAc; Chit1; AMCase; キチンオリゴマー; 自然免疫増強

キチンは，N-アセチル-D-グルコサミン (GlcNAc) のポリマーであり，カンジダのような感染症やダニなどのアレルギーを引き起こす生物などに存在する。ほ乳類は，その分解酵素である二種類のキチナーゼである chitotriosidase (Chit1) と acidic mammalian chitinase (AMCase) を発現している。これまで，人工的に作製されたキチンオリゴマーでは自然免疫増強やがん抑制などの生理活性が報告されている。しかし，ほ乳類キチナーゼによって生体内でのキチンオリゴマーの生成された報告はない。昨年度は，マウス Chit1 と AMCase を最も研究がされている細菌のキチナーゼと比較しほ乳類キチナーゼが相乗効果を持つかどうかを共に存在する条件下で検討した。その結果，Chit1 と AMCase は生理的条件で相乗効果を示さないことを明らかにした (Kimura et al., 2019)。これらの結果から，Chit1 がキチンからキチンオリゴマーを生成しうる可能性を見出した。今年度は以上の結果を踏まえ，ヒト Chit1 がキチンオリゴマーを生成するかを検証するため，ヒトとマウス Chit1 の性質を比較した。その結果，ヒト Chit1 の活性がマウスのものよりも高かった，この性質の違いの原因を特定するため，ほ乳類 Chit1 のアミノ酸配列を比較した。その結果，マウス Chit1 の 218 番目のアミノ酸のみが W ではなく L であることが分かった。そこで，ヒト Chit1 W218L とマウス Chit1 L218W 変異体を作製し，Wild タイプとキチナーゼ活性と糖転移活性を比較した。そしてこの異なる性質の原因が218番目のアミノ酸であることを突き止めた(Kimura et al., 2020 )。また，この結果，ヒト Chit1 がマウス Chit1 に比べキチンオリゴマーを生成しやすい可能性が見出された。

N-D-GlcNAc (GlcNAc) is the most common type of organism in the world. In dairy products, two types of chitotriosidase (Chit1) and acidic mammalian chitinase (AMCase) have been discovered. This is the result of an artificial immune response that inhibits physiological activity. The report was published in the Journal of Biological Sciences. Last year, the study of Chit1 and AMCase was carried out under the condition that the bacteria in the study were isolated and compared with the milk in the study. Chit1 and AMCase are physiological conditions, and the results are shown in the following table (Kimura et al., 2019)。Chit 1 is the result of the game. Chit1 is the result of the game. This year's results show that Chit1 has a higher yield than Chit 2. As a result, the activity of Chit1 was higher than that of other enzymes, and the properties of Chit1 were higher than those of other enzymes. The results are as follows: Chit1 and 218 are not available. Chit1 W218L, Chit1 L218 W, Chit1 L218 L, Chit 1 L218 (Kimura et al., 2020 )。The result is that Chit 1 is more likely to be generated.

项目成果

Comparative functional analysis between human and mouse chitotriosidase: Substitution at amino acid 218 modulates the chitinolytic and transglycosylation activity

• DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2020.08.173
• 发表时间: 2020-12-01
• 期刊: INTERNATIONAL JOURNAL OF BIOLOGICAL MACROMOLECULES
• 影响因子: 8.2
• 作者: Kimura, Masahiro;Watanabe, Takashi;Oyama, Fumitaka
• 通讯作者: Oyama, Fumitaka

ヒトとマウスキトトリオシダーゼのアミノ酸218位の置換による活性の変化

人和小鼠壳三糖苷酶中 218 位氨基酸取代导致的活性变化

• 发表时间: 2020
• 作者: Kimura Masahiro;Umeyama Takatoshi;Wakita Satoshi;Okawa Kazuaki;Sakaguchi Masayoshi;Matoska Vaclav;Bauer Peter O.;Oyama Fumitaka;木村将大，渡邊尭，関根一孝，石塚ひとみ，池尻碧，坂口政吉，山中大輔，小山文隆,
• 通讯作者: 木村将大，渡邊尭，関根一孝，石塚ひとみ，池尻碧，坂口政吉，山中大輔，小山文隆,

ヒトとマウスキトトリオシダーゼのアミノ酸218位の置換による活性の評価

通过替换人和小鼠壳三糖苷酶中第 218 位氨基酸的活性评价

• 发表时间: 2020
• 作者: Kimura Masahiro;Umeyama Takatoshi;Wakita Satoshi;Okawa Kazuaki;Sakaguchi Masayoshi;Matoska Vaclav;Bauer Peter O.;Oyama Fumitaka;木村将大，渡邊尭，関根一孝，石塚ひとみ，池尻碧，坂口政吉，山中大輔，小山文隆,;木村将大，渡邊尭，関根一孝，石塚ひとみ，池尻碧，坂口政吉，山中大輔，小山文隆
• 通讯作者: 木村将大，渡邊尭，関根一孝，石塚ひとみ，池尻碧，坂口政吉，山中大輔，小山文隆

FACE 法によるマウスキチナーゼの相乗効果の決定

FACE法测定小鼠几丁质酶的协同作用

• 发表时间: 2019
• 作者: 1.Kimura;M.;Umeyama;T.;Wakita;S.;Okawa;K.;Sakaguchi;M.;Oyama;F.;木村将大，梅山隆敏，脇田悟誌，大川一明，坂口政吉，小山文隆
• 通讯作者: 木村将大，梅山隆敏，脇田悟誌，大川一明，坂口政吉，小山文隆

Bioinova Ltd./Homolka Hpspital(チェコ)

Bioinova Ltd./Homolka Hpspital（捷克共和国）