キシラノソーム形成メカニズムの解明によるオーダーメード糖分解酵素複合体の作出

通过阐明木糖体形成机制创建定制糖酵解酶复合物

• 批准号: 06J00017
• 负责人: 吉田 誠
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J00017/
• 关键词: 放線菌; キシラノソーム; ヘミセルラーゼ; 酵素複合体

多糖類の構造は多様であることから、その効率的な分解には種々の酵素の共作用が必要である。本研究課題で着目した酵素の複合化技術の利点は、基質特異性の異なる酵素を一ヶ所に局在化させることで生じる相乗効果により、多糖類の分解効率を飛躍的に高めることにある。このような効率的な分解プロセスは自然界においても観察されており、本研究では放線菌が生産するキシラン分解酵素複合体(キシラノソーム)に着目した。本複合体の形成機構は不明であるが、その形成の有無が培養時に加えるキシランの種類に左右されることから、その形成にはキシランが関与していると予想される。そこで本研究では、本複合体の形成メカニズムを解明し、さらにその機構を利用した酵素複合化技術を開発することを目的とした。本年度において、人工酵素複合体の作出に向けた酵素の探索および取得を行った結果、放線菌由来のユニークな特性を有するアラビノフラノシダーゼが見出された。本酵素は、糖質分解酵素ファミリー43に属する触媒ドメインと、ファミリー42糖質結合モジュール(CBM42)からなり、その触媒ドメインは直鎖状アラビナンのみをエキソ型で分解した。一方、CBM42は直鎖状基質には吸着せず、アラビノキシランやアラビナンなどの分岐鎖状基質に吸着することが明らかとなった。さらに、CBM42を欠損した組換え体を作出したところ、多糖基質への活性が減少した。したがって、本CBM42は触媒ドメインの多糖基質に対する触媒反応を補助することが示唆された。従来のキシラノソームは、グルクロノキシランを含む培地で形成されるが、アラビノキシランを含む培地では形成されないことから、本CBM42はアラビノキシランを分解のターゲットとした人工酵素複合体の作出に際して、非常に有用ではないかと考えている。

The structure of polysaccharides is complex, and the interaction of enzymes is necessary. This research topic focuses on the advantages of enzyme recombination technology, matrix specificity, enzyme differentiation, enzyme development, polysaccharide decomposition rate, etc. This study focuses on the production of enzyme complexes from bacteria in the natural world. The formation mechanism of this complex is unknown, and the formation of this complex is not possible. This study aims to clarify the formation of the complex and to develop the mechanism of enzyme complexation. This year, the production of artificial enzyme complex, the exploration of enzyme and the acquisition of results, the origin of bacteria, the characteristics of bacteria, and the development of artificial enzyme complex have been reported. The enzyme is a direct catalytic enzyme for the degradation of glycosylases such as CBM 43, CBM 42 and CBM 42. One side, CBM42 straight lock matrix absorption, absorption, absorption In addition, CBM42 was found to be deficient in protein and protein. This CBM42 is a catalyst for the formation of a polysaccharide matrix. Since the new Keshirachinoma is formed by the inclusion of Gelokuro Keshirachinoma and the Alibi Keshirachinoma is formed by the inclusion of Alibi Keshirachinoma, this CBM42 is a very useful and useful tool for creating an artificial enzyme complex that decomposes Alibi Keshirachinoma.