超好熱菌の新規キチン代謝経路とその制御機構に関する研究

超嗜热菌新型几丁质代谢途径及其调控机制研究

• 批准号: 03J02342
• 负责人: 田中 丈士
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Kwansei Gakuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J02342/
• 关键词: chitin; diacetylchitobiose deacetylase; Archaea; 超好熱菌; バイオマス; 耐熱性酵素; 糖質関連酵素; 代謝経路; exo-β-glucosaminidase

超好熱始原菌Thermococcus kodakaraensis KOD1株の新規キチン代謝経路において機能する酵素の1つ、diacetylchitobiose deacetylase (Dac)に関する論文のための追加実験を行った。ノーザン解析と逆転写PCR法により、dac遺伝子の発現はキチンあるいはその二糖により誘導されることを明らかにした。更にdac遺伝子近傍に位置する他のキチン分解関連酵素遺伝子もまた同条件で誘導発現が行われることを明らかにした。これらのデータを追加し、J.Biol.Chem.に論文が受理された。また本内容を、国際学会Extremophile 2004 (Maryland, USA、平成16年9月)で発表し、受賞は逃したもののポスター賞の最終選考段階にまで残った。また、glucosamine-6-phosphate deaminase (GlmD)に関する研究も行った。本酵素はアミノ糖合成を不可逆に触媒する酵素であるglucosamine-6-phosphate synthaseと一次構造上相同性を示すが、実際にはその逆反応であるキチン代謝系の最終段階の脱アミノ反応を触媒するglucosamine-6-phosphate deaminaseであることを明らかにした。GlmDは36.8kDaのサブユニットからなるホモ2量体であり、反応至適pH、温度は8.75、95℃であった。その触媒特性及び既知のglucosamine-6-phosphate deaminaseと異なる一次構造からGlmDは新規酵素であることを示した。この成果について論文をまとめ、現在、J.Bacteriologyに投稿している。一方で耐熱性キチナーゼを用いた有機溶媒中での有用物質生産を目的に実験を行った。本酵素は高濃度のC1~C4の一級アルコール存在下においても酵素活性を示し、その際に加水分解だけでなく炭化水素鎖を有するキチンオリゴ糖の合成も可能であることを明らかにした。これらの様々なアルキル化キチンオリゴ糖の中には高い抗真菌活性などの有用物質の種化合物となる可能性が期待できる。

Super hot starting the original bacterium Thermococcus kodakaraensis KOD1 strains の new rules キ チ ン metabolic 経 road に お い て function す る enzyme 1 つ の, diacetylchitobiose deacetylase (Dac) に masato す る paper の た め の additional be 験 を line っ た. Analytical と ノ ー ザ ン inverse planning write PCR method に よ り, dac but 伝 の 発 now は キ チ ン あ る い は そ の disaccharide に よ り induced さ れ る こ と を Ming ら か に し た. More に dac heritage 伝 nearly alongside に location す る he の キ チ ン decomposition masato even enzyme heritage 伝 son も ま た conditions induced 発 で now が row わ れ る こ と を Ming ら か に し た. Youdaoplaceholder2 れら デ タを タを タを additional された, J. biol.Chem. Youdaoplaceholder3 paper が accepted された. Youdaoplaceholder0 This content を, international society Extremophile 2004 (Maryland, USA, September Heisei 16)で published また, awarded にまで fled <s:1> た <s:1> ポスタ ポスタ ポスタ award final selected stage にまで residual った. Youdaoplaceholder0 and glucosamine-6-phosphate deaminase (GlmD)に are related to する research する line った. This enzyme ア ア ノ sugar synthesis を irreversible に catalyst する enzyme であるglucosamine-6-phosphate Synthase と a tectonic photogenic gay を shown す が, be interstate に は そ の negative 応 で あ る キ チ ン metabolism is の eventually Duan Jie の ア off ミ ノ anti 応 を catalyst す る glucosamine - 6 - phosphate deaminase で あ る こ と を Ming ら か に し た. GlmD は 36.8 kDa の サ ブ ユ ニ ッ ト か ら な る ホ モ 2 quantity body で あ り は 8.75, anti 応 to optimal pH, temperature, 95 ℃ で あ っ た. Youdaoplaceholder0 the characteristics of <s:1> catalyst and び the known <s:1> glucosamine-6-phosphate deaminaseと is different from なる the primary structure of <s:1> らGlmD <s:1> the new regulation enzyme である である とを shows that it is た. <s:1> <s:1> achievements に に に て て paper をまとめ, present, J. bacteriology に submission る て る る る. Party で heat-resistant キ チ ナ ー ゼ を with い た organic solvent で の useful material production を purpose に be 験 を line っ た. High concentrations of this enzyme は の C1 ~ C4 の level ア ル コ ー ル presence に お い て も enzyme activity を し, そ の interstate に hydrolytic decomposition だ け で な く coking water element lock を す る キ チ ン オ リ ゴ sugar の synthetic も may で あ る こ と を Ming ら か に し た. こ れ ら の others 々 な ア ル キ ル the キ チ ン オ リ ゴ sugar in の に は high い antifungal activity な ど の の compounds useful material と な る possibility が expect で き る.

项目成果

田中 丈士, 福居 俊昭, 跡見 晴幸, 今中 忠行: "Characterization of an Exo-β-D-Glucosaminidase Involved in a Novel Chitinolytic Pathway from the Hyperthermophilic Archaeon Thermococcus kodakaraensis KOD1"Journal of Bacteriology. 第185巻第17号. 5175-5181 (2003)

Takeshi Tanaka、Toshiaki Fukui、Haruyuki Atomi、Tadayuki Imanaka：“参与超嗜热古菌 Thermococcus kodakaraensis KOD1 的新型几丁质分解途径的外切-β-D-氨基葡萄糖苷酶的表征”细菌学杂志，第 185 卷，第 17 期。5175 - 5181 (2003)

Concerted action of diacetylchitobiose deacetylase and exo-β-D-glucosaminidase in a novel chitinolytic pathway in the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis KOD1

• DOI: 10.1074/jbc.m314187200
• 发表时间: 2004-07-16
• 期刊: JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
• 影响因子: 4.8
• 作者: Tanaka, T;Fukui, T;Imanaka, T
• 通讯作者: Imanaka, T