希少糖生産酵素Ｌ－リボースイソメラーゼの改良および希少オリゴ糖生産技術の開発

1.L-リボースイソメラーゼのX線結晶構造解析と部位特異的変異を用いた酵素の機能改変L-リボースイソメラーゼの結晶構造解析を利用した触媒メカニズム等といった部分においては昨年度までで終えている。そのため、本年度は、本酵素を用いた希少糖生産に従事した。本酵素の熱安定性を向上させ、再利用を可能にするため、固定化L-リボースイソメラーゼを作成した。作成した固定化酵素と基質となる希少糖L-プシコースまたはD-タガトース（昨年度から徐々に生産している）を作用させ、希少糖L-アロース、D-タロースを生産した。生産に関しては、学術雑誌にて報告している。2.希少糖を構成単位とする新規の希少二糖・オリゴ糖を生産する技術の開発新規希少二糖・オリゴ糖の生産技術の開発を目的として、微生物の生産する糖脱水素酵素と糖ホスホリラーゼを組み合わせた反応により、新規希少二糖・オリゴ糖（次世代希少糖）の生産を試みた。(1)マルトースホスホリラーゼを用いた二糖生産を試みた。マルトースとアロースを基質として反応させると、マルトースからグルコース1リン酸を生成後、グルコース1リン酸とアロースが本酵素の逆反応にてGlucosyl(α1-4)Alloseが生産された。(2)糖脱水素酵素を用いた二糖生産も試みた。セロビオースを基質に用い、3-ケトセロビオースを生成し、これを還元することにより、Allosyl(β1-4)Glucoseを約50 mg生産した。また、マルトースも同様に反応させ、3-ケトマルトースを生産し、還元を行うことで、Allosyl(α1-4)Glucoseを生産した。(3)α-グルカンホスホリラーゼ等の他のホスホリラーゼも大量生産に成功した。ホスホリラーゼを用いて(1)・(2)において生産した希少二糖が作用するかどうかを今後は検討すべきと考える。

1.L-リボースイソメラーゼのX線結晶構造解析と部位特異的変異を用いた酵素の機能改変L-リボースイソメラーゼの結晶構造解析を利用した触媒メカニズム等といった部分においては昨年度までで終えている。そのため、本年度は、本酵素を用いた希少糖生産に従事した。本酵素の熱安定性を向上させ、再利用を可能にするため、固定化L-リボースイソメラーゼを作成した。作成した固定化酵素と基質となる希少糖L-プシコースまたはD-タガトース（昨年度から徐々に生産している）を作用させ、希少糖L-アロース、D-タロースを生産した。生産に関しては、学術雑誌にて報告している。2.希少糖を構成単位とする新規の希少二糖・オリゴ糖を生産する技術の開発新規希少二糖・オリゴ糖の生産技術の開発を目的として、微生物の生産する糖脱水素酵素と糖ホスホリラーゼを組み合わせた反応により、新規希少二糖・オリゴ糖（次世代希少糖）の生産を試みた。(1)マルトースホスホリラーゼを用いた二糖生産を試みた。マルトースとアロースを基質として反応させると、マルトースからグルコース1リン酸を生成後、グルコース1リン酸とアロースが本酵素の逆反応にてGlucosyl(α1-4)Alloseが生産された。(2)糖脱水素酵素を用いた二糖生産も試みた。セロビオースを基質に用い、3-ケトセロビオースを生成し、これを還元することにより、Allosyl(β1-4)Glucoseを約50 mg生産した。また、マルトースも同様に反応させ、3-ケトマルトースを生産し、還元を行うことで、Allosyl(α1-4)Glucoseを生産した。(3)α-グルカンホスホリラーゼ等の他のホスホリラーゼも大量生産に成功した。ホスホリラーゼを用いて(1)・(2)において生産した希少二糖が作用するかどうかを今後は検討すべきと考える。