キノコ類グルカナーゼの糖転移活性を利用した分岐型機能性βグルカン合成

利用蘑菇葡聚糖酶的转糖基活性合成支链功能性 β-葡聚糖

• 批准号: 23780169
• 负责人: 金野 尚武
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Iwate Biotechnology Research Center
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23780169/
• 关键词: バイオマス; 酵素反応; 糖鎖; 応用微生物; 森林工学

キノコ類に含まれるβグルカンの一部は抗腫瘍作用を示すが、精製が困難、構造が複雑で、モデル材料を合成する手段もない為、その作用に関する分子レベルでの解明が進んでいない。本研究では、キノコ類から単離したβグルカナーゼの糖転移活性を利用して、各種βグルカンを人為的にデザインする手法を確立することを目的とした。平成24年度は新たに担子菌スエヒロタケから糖質加水分解酵素（GH）ファミリー30に属するβ-1,6グルカナーゼ（ScPus30A）をクローニングし、こうじ菌（Aspergillus oryzae）で異種発現させた。SDS-PAGE上で分子量は57,000と推定された。他のGH30酵素群とのマルチアライメントから、207番目と302番目のグルタミン酸が活性中心残基であると予想された。そこで、それぞれについてアラニン、グリシン、セリンの変異体を作成し異種発現させた。これら変異酵素とフッ化糖（α-フッ化グルコピラノシド）を用いてβ-1,6グルカンの合成反応を検討したが、合成反応は認められなかったことから、本酵素群を用いた合成反応にはフッ化ゲンチオオリゴ糖が必要であると予想された。そこでオリゴ糖の合成用にイネいもち病菌のGHファミリー２種についても合成酵素化を行い計6種類の変異酵素を得た。これらを組み合わせることでβグルカンの酵素合成が可能になると考えられる。一方で、担子菌ウシグソヒトヨタケよりGHファミリー16に属する酵素をクローニングし、上記と同様にこうじ菌で異種発現させた。コンブ由来のβ-1,3/1,6グルカンであるラミナリンを本酵素で分解させたところ、主生成物としてβ-1,6結合でグルコース側鎖をもつβ-1,3グルカン3糖および4糖を得ることができた。これらオリゴ糖を材料に機能性グルカンを調製できる可能性がある。

Such as キ ノ コ に ま れ る beta グ ル カ ン の a は を resistance swollen sores role す が, refined が difficulties, tectonic が 雑 で, モ デ を ル materials synthesis す る means も な い for, そ の role に masato す る molecular レ ベ ル で の interpret が into ん で い な い. This study で は, キ ノ コ class か ら 単 from し た beta グ ル カ ナ ー ゼ の move sugar planning activity を using し て, all kinds of beta グ ル カ ン を man-made に デ ザ イ ン す る gimmick を establish す る こ と を purpose と し た. Pp.47-53 24 year は new た に basidiomycete fungi ス エ ヒ ロ タ ケ か ら sugar hydrolysis enzyme (GH) フ ァ ミ リ ー に 30 genera す る beta 1, 6 グ ル カ ナ ー ゼ (ScPus30A) を ク ロ ー ニ ン グ し, こ う じ bacteria (Aspergillus oryzae) で heterogeneous 発 now さ せ た. The で molecular weight で 57,000 on SDS-PAGE と is presumed to be された. He の GH30 enzyme group と の マ ル チ ア ラ イ メ ン ト か ら, 207's yard と 302 times の グ ル タ ミ ン acid が active center residues で あ る と to think さ れ た. Youdaoplaceholder0 セリ で, それぞれに てアラニ てアラニ てアラニ <e:1>, グリシ <e:1>, セリ セリ <s:1> を mutant を as mutant species occur させた. こ れ ら - isoenzymes と フ ッ melt sugar (alpha フ ッ change グ ル コ ピ ラ ノ シ ド) を with い て beta 1, 6 グ ル カ ン の synthetic anti 応 を beg し 検 た が, synthetic 応 は recognize め ら れ な か っ た こ と か ら, this enzyme group を い た synthetic anti 応 に は フ ッ change ゲ ン チ オ オ リ ゴ sugar が necessary で あ る と to think さ れ た. そ こ で オ リ ゴ の synthetic sugar with に イ ネ い も ち germs の GH フ ァ ミ リ ー two に つ い て も synthetic enzyme change line を い 6 kinds の - isoenzymes を た. こ れ ら を group み close わ せ る こ と で beta グ ル カ ン の enzyme synthesis が may に な る と exam え ら れ る. Party で, basidiomycetes ウ シ グ ソ ヒ ト ヨ タ ケ よ り GH フ ァ ミ リ ー に 16 genera す る enzyme を ク ロ ー ニ ン グ し, written と with others に こ う じ bacteria で heterogeneous 発 now さ せ た. コ ン ブ origin の beta 1, 3/1, 6 グ ル カ ン で あ る ラ ミ ナ リ ン を で this enzyme decomposition さ せ た と こ ろ, main products と し て beta 1, 6 combination で グ ル コ ー ス side chain を も つ beta 1, 3 グ ル カ ン 3 sugar お よ び 4 sugar を must る こ と が で き た. こ れ ら オ リ ゴ sugar を material に functional グ ル カ ン を modulation で き る possibility が あ る.

项目成果

キノコ類細胞壁の自己消化に関与する糖質加水分解酵素

碳水化合物水解酶参与蘑菇细胞壁的自溶

• 发表时间: 2011
• 作者: 金野尚武;坂本裕一
• 通讯作者: 坂本裕一

β－Ｎ－アセチルヘキソサミニダーゼ

β-N-乙酰氨基己糖苷酶

• 发表时间: 2012

Inhibitory effects of polysaccharides on cariogenic activities of Streptococcus mutans

多糖对变形链球菌致龋活性的抑制作用

• 发表时间: 2012
• 期刊: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry
• 作者: A. Yano;Konno N.;Imai S. and Kato H
• 通讯作者: Imai S. and Kato H

担子菌シイタケ由来β-N-アセチルヘキソサミニダーゼの機能解析

担子菌香菇β-N-乙酰氨基己糖苷酶的功能分析

• 发表时间: 2011
• 作者: 金野尚武;坂本裕一
• 通讯作者: 坂本裕一

シイタケ由来のGH20β-N-アセチルヘキソサミニダーゼ

香菇中的 GH20β-N-乙酰氨基己糖苷酶

• 发表时间: 2012
• 作者: Yuichi Sakamoto;Keiko Nakade;Naotake Konno;金野尚武
• 通讯作者: 金野尚武