デキストラナーゼに見出された新規な現象の分子解析とその応用

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デキストラナーゼ(DEXと略)の新規な立体構造を使い、(1)～(3)の3現象の調査が目的である。(1)触媒残基 : X線構造解析やケミカル・レスキュー反応を用いて触媒残基の候補であるD189・D340・E412の役割を調べる。(2)連続グライコシンターゼ反応(SGRと略) : 触媒アミノ酸を他の残基に置換しSGRを調べ、反応機構を明らかにする。生成物の構造を調べ、物質素材としての応用を目指す。(3)環状化反応を行うDEX (C-DEXと略) : C-DEXは通常のDEXにない長い挿入アミノ酸配列(LISと略)を有するのでLISの機能を調べる。環状糖生産への関連を調べる。計画は順調に進行しており、本年度の成果を以下に述べる。(1)触媒残基 : 昨年度の結果に引き続き、イソマルトトリオースを用いたソーキング実験をし、X線構造解析を行った。本糖質は転移あるいは縮合反応で高分子化していた。今年度もDEXが「2触媒残基システム」で反応を行う結果を得た。(2)SGR : 1)反応条件の解析 : Dl89変異体が示すSGRが効率良く進行する条件を調べた。特に、塩を加えることで反応が促進された。2)応用研究 : SGRの生成物は、TLCの原点(スポット位置)に止まり移動しないことから、大きな分子量を有することが想像された。反応液にメタノールを加えると混濁物質を観察できた。本混濁物質にデキストラナーゼを作用させるとイソマルトオリゴ糖が生成されることから、デキストランであると結論できた。全糖量測定と還元力分析から、そのDPを算出すると約100となり、人工血液に適することが判明した。本サイズは小型デキストランに分類できる。このデキストラン様多糖の生産は、エンド型加水分解酵素(特にα-グルカンに作用するデキストラナーゼ)で初めて発見された現象である。