新奇酵素β-ガラクトフラノシダーゼの次世代シーケンサーを用いた微生物界の分布解析

使用新一代测序分析新型酶 β-呋喃半乳糖苷酶在微生物世界中的分布

• 批准号: 17H00467
• 负责人: 松永 恵美子
• 金额: $ 0.32万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17H00467/
• 关键词: β-D-ガラクトフラノシダーゼ; ガラクトフラノース; 糖質分解酵素

研究目的本研究では新奇酵素であるガラクトフラノース特異的なβ-D-ガラクトフラノシダーゼが微生物にどの程度広く存在しているのかを解明することが目的である。研究方法(1)土壌からの目的の酵素活性を持つ微生物の単離、(2)各種微生物から染色体DNAの調製、(3)次世代シーケンサーMiseqによる全ゲノム塩基配列の解読、(4)目的酵素遺伝子の同定、(5)目的遺伝子をPCRにより微生物から増幅して大腸菌内での発現解析(6)目的基質を用いた酵素活性測定の順で行った。研究成果土壌から目的の酵素活性を持つ微生物を3株単離することができた。単離できた微生物から染色体DNAの調製を行い、次世代シーケンサーによる全ゲノム塩基配列の解読、全ゲノム配列を決定した。ゲノム解析の結果から、この菌は放線菌であることがわかった。すでに同定していた目的酵素の遺伝子配列を用いホモログ検索を行った結果、相同性の高い遺伝子が見つかった。その遺伝子配列をPCRにて増幅させ、大腸菌内で発現をさせた。大腸菌内での発現を確認できたので、His-tagにて精製したサンプルを目的酵素とした。まず、人工基質であるpNP-Galfを用いて活性の有無を調べた結果、活性を示し、また他のpNP基質と反応させたところ活性を示さなかったことから、この酵素はガラクトフラノース特異的な酵素であることがわかった。さらに、天然基質であるA. fumigatus由来のガラクトマンナンにも作用させたところ、ガラクトフラノースの遊離が確認できたことから、ガラクトマンナンの非還元から加水分解するエキソ型の酵素であることが示唆された。遺伝子配列の相同性により、目的酵素遺伝子配列を発見できたので、これら遺伝子配列を用いて原核微生物から真核微生物のホモログを探索した結果、このガラクトフラノシダーゼは原核から真核微生物まで自然界に幅広く分布していることがわかった。

Objective: This study aims to clarify the extent to which novel enzymes exist and are specific to microorganisms. Methods: (1) Identification of target enzyme activity in microorganisms,(2) Modulation of chromosomal DNA in various microorganisms,(3) Resolution of complete nucleotide sequence in next generation,(4) Identification of target enzyme gene,(5) PCR analysis of target enzyme activity in microorganisms,(6) Sequence analysis of target enzyme activity in Escherichia coli. The results of the study showed that the enzyme activity of the target was maintained by 3 strains of microorganisms. The regulation of chromosome DNA in isolated microorganisms, the regulation of chromosome DNA in the next generation, the regulation of chromosome DNA in isolated microorganisms, the regulation of chromosome DNA in isolated microorganisms, the regulation of chromosome DNA in isolated microorganisms, and the regulation of chromosome DNA in isolated microorganisms The result of the analysis is. The gene sequence of the target enzyme is used to detect the results of the experiment, and the gene sequence of the target enzyme is used to detect the high similarity. The genetic sequence of the virus has been increased by PCR and is now found in coliforms. The expression of His-tag in E. coli was confirmed. The activity of pNP-Galf is regulated by the presence or absence of pNP-Galf. The natural matrix is A. The origin of fumigatus is determined by the non-reductive enzyme of the enzyme, which is responsible for the hydrolysis of water. The identity of gene sequence and target enzyme gene sequence was discovered and explored in prokaryotic microorganism and eukaryotic microorganism. The results showed that gene sequence and target enzyme gene sequence were widely distributed in nature.

项目成果

Aspergillus nidulansに存在するアラビノフラノシダーゼの探索

搜索构巢曲霉中存在的阿拉伯呋喃糖苷酶

• 发表时间: 2017
• 作者: 松永恵美子;小野健太郎;豊田早紀;樋口裕次郎;竹川薫
• 通讯作者: 竹川薫

Aspergillus nidulansに存在する β-D-ガラクトフラノシダーゼ活性を持つ酵素の探索

寻找构巢曲霉中存在的具有 β-D-呋喃半乳糖苷酶活性的酶

• 发表时间: 2017
• 作者: 松永恵美子;小野健太郎;豊田早紀;樋口裕次郎;竹川薫
• 通讯作者: 竹川薫

Characterization of a PA14 domain-containing galactofuranose-specific β-D-galactofuranosidase from Streptomyces sp.

链霉菌中含有 PA14 结构域的呋喃半乳糖特异性 β-D-呋喃半乳糖苷酶的表征。

• DOI: 10.1080/09168451.2017.1300518
• 发表时间: 2017
• 期刊: Biosci. Biotechnol. Biochem.
• 作者: Matsunaga E.;Higuchi Y.;Mori K.;Yairo N.;Toyota S.;Oka T.;Tashiro K.;Takegawa K.
• 通讯作者: Takegawa K.

Aspergillus nidulansに存在するアラビノフラノシダーゼの諸性質の解析

构巢曲霉中阿拉伯呋喃糖苷酶的各种特性分析

• 发表时间: 2017
• 作者: 松永恵美子;小野健太郎;八色奈央;豊田早紀;樋口裕次郎;竹川薫
• 通讯作者: 竹川薫