細菌多糖リアーゼの多面的機能・構造相関解析と医薬・食品領域への応用

细菌多糖裂解酶多功能及结构关系分析及其在医药食品领域的应用

• 批准号: 09760085
• 负责人: 橋本 渉
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09760085/
• 关键词: 細菌多糖; 多糖リアーゼ; オリゴ糖; 酵素科学; 遺伝子工学; 食品工学

多糖(アルギン酸、ゲラン、キサンタン)に作用する多糖リアーゼについて以下の知見を得た。【アルギン酸リアーゼ】緑膿菌は菌体外に多糖アルギン酸を分泌し、重篤な呼吸器疾患を引き起こす。緑膿菌産生アルギン酸を分解するSphingomonas sp.A1のアルギン酸リアーゼIII(A1-III)について、そのX線結晶構造解析と医薬への応用を検討した。A1-IIIの結晶構造を分解能1.8Åで決定した結果、本酵素は大小12個のα-へリックス構造からのみ形成されていた。また、高分子基質(アルギン酸)が貫通しながら酵素の触媒部位と相互作用するクレフトの存在が認められた。医薬への応用にあたり、本酵素の抗原エピトープを一次構造からN末端側Ser27-Cys44に決定した。その領域は立体構造的にも表面に露出していたため、その領域を除去した改良酵素を大腸菌で大量発現させた。現在、改良酵素の触媒能及び抗原性について解析している。【ゲランリアーゼ】Bacillus sp. GLl(GLl)は、食品中のゲル化・増粘剤として用いられているゲラン[(Glc-GlcA-Glc-Rha)n]を菌体外のゲランリアーゼで4糖にまで低分子化した後、3種の菌体内エキソグリコシダーゼで単糖にまで分解した。ゲラン分解に関わる全酵素の諸性質を明らかにし、またそれらの遺伝子のクローニングを行った。分解酵素の一つである不飽和グルクロニダーゼは、不飽和糖質にのみ作用する新規な酵素であった。現在、各分解酵素によるゲランオリゴ糖についてその生理機能を解析している。【キサンタンリアーゼ】GLlは、菌体外のキサンタンリアーゼとグルカナーゼにより、食品多糖キサンタンをピルビルマンノースと4糖に低分子化した後、3種の菌体内エキソグリコシダーゼで単糖にまで分解した。キサンタンリアーゼは、95kDaの前駆体から75kDaの成熟体にプロセシングされることが判明した。キサンタンをリアーゼで処理した修飾キサンタンは、他の多糖(グアーガム)との相乗性が認められ、未修飾体と異なる物性を示した。

The following observations were made on the effects of polysaccharides (such as citric acid, citric acid, and citric acid). Pseudomonas aeruginosa secretes polysaccharides from outside the body and causes respiratory diseases. The X-ray crystal structure analysis and application of Sphingomonas sp.A1 in the production of chlorogenic acid III(A1-III) are discussed. The crystal structure of A1-III can be decomposed by 1.8%, and the enzyme has 12 α-crystals. The presence of a polymer matrix (alpha-acid) is recognized by the interaction between the catalytic sites of enzymes. The primary structure of this enzyme is determined by the N-terminal Ser27-Cys44. A large number of E. coli bacteria were found in the area where the three-dimensional structure was exposed Now, improve enzyme catalytic activity and antigenicity analysis. Bacillus sp. GLl(GLl) is a kind of bacteria that can decompose four sugars in vitro and three kinds of sugars in vivo. All the properties of the enzyme involved in the decomposition of the enzyme are clearly defined. A new enzyme for the decomposition of unsaturated sugars At present, the physiological function of each enzyme is analyzed. [] GL1 It was found that the 95kDa precursor was replaced by the 75kDa mature one. The properties of the modified polysaccharide and the unmodified polysaccharide are shown.

项目成果

橋本 渉: "Microbial system for polysaccharide depolymerization:Enzymatic route for gellan depolymerzation by Bacillus sp.GL1" Archives of Biochemistry and Biophysics. 339・1. 17-23 (1997)

Wataru Hashimoto：“多糖解聚的微生物系统：芽孢杆菌 sp.GL1 的结冷胶解聚的酶促途径”生物化学和生物物理学档案 339・1（1997）。

橋本 渉: "Safety assessment of genetically engineered yeast:elimination of mutagenicity of a yeast Saccharomyces cerevisiae through methylglyoxal synthase deficiency" International Journal of Food Science and Technology. 32(in press). 1997

Wataru Hashimoto：“基因工程酵母的安全性评估：通过甲基乙二醛合酶缺陷消除酿酒酵母的致突变性”，《国际食品科学与技术杂志》，1997 年。

橋本 渉: "Bacterial exo(hetero)polysaccharide lyases:enzymatic and genetic aspects of lyases,and their applications" Research Signpost. (in press). (1998)

Wataru Hashimoto：“细菌外切（杂）多糖裂解酶：裂解酶的酶学和遗传方面及其应用”研究路标（1998 年出版）。

橋本 渉: "Polysaccharide lyase:Molecular cloning of gellan lyase and formation of the lyase from a huge precursor protein in by Bacillus sp.GL1" Archives of Biochemistry and Biophysics. (in press). (1998)

Wataru Hashimoto：“多糖裂解酶：芽孢杆菌 GL1 中结冷胶裂解酶的分子克隆和裂解酶的形成”生物化学和生物物理学档案（1998 年）。

橋本 渉: "α-L-Rhamnosidase of Sphingomonas sp.R1 producing an unusual exopolysaccharide of sphingan" Bioscience,Biotechnology,and Biochemistry. (in press). (1998)

Wataru Hashimoto：“鞘氨醇单胞菌 R1 的 α-L-鼠李糖苷酶产生一种不寻常的鞘氨醇胞外多糖”《生物科学、生物技术和生物化学》（出版中）。