糖質酵素に見出された新しい機能を発揮させる構造因子の分子機構とその応用

碳水化合物酶中发现的发挥新功能的结构因子的分子机制及其应用

• 批准号: 15F15090
• 负责人: 木村 淳夫
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15F15090/
• 关键词: 糖質酵素; 高基質濃度; 伸長作用; 阻害

目的は、花バチのスクラーゼ（SUCase）と多糖合成酵素（PSase）が示す新しい現象の分子解析と応用である。SUCaseの優れた特徴は基質阻害と生成物阻害が極めて低く「高基質濃度で活発に反応できる点」にある。この低阻害に関わる構造因子を決定し、高基質濃度で高活性な酵素を作製する。PSaseは多糖を糖転移と糖鎖伸長で合成するが、我々は「両反応が別個の部位で生じる」と推測した。その理由は、C末端領域を除去すると糖鎖伸長のみが低下したからである。現在、支持されている機構は「両反応が活性部位の１箇所で触媒」である。C末領域の糖鎖伸長に関わる構造因子を決定し、一般説を精査する。また、新規サイズの糖質を生産できる有用PSaseを作製する。SUCaseの阻害解除現象に関与する残基としてGlnとLeuを昨年度明らかにした。さらにTyrを含めた多重変異体を評価した。GlnとLeu、TyrとGln、LeuとTyrの各置換による２重変異酵素、Gln・Leu・Tyrを置換した３重変異酵素を作製した。高濃度ショ糖への活性を測定すると、Gln→Asn／Leu→Hisに親酵素より大きい阻害解除が観察され、基質阻害や生成物阻害を低減させた置換酵素の取得に成功した。一方、立体構造は得られなかったが、相同酵素の構造からGlnとLeuは活性部位の近傍に存在が推定された。相同酵素の塩依存性活性化も解析した。PSaseのC末端除去実験から候補アミノ酸を推定した。変異導入により伸長反応が低下したので、本残基を糖鎖伸長の第２の構造因子と推察した。しかし、完全に伸長現象が消失していないので、さらなる構造因子の存在が考えられる。生成物のサイズ分析から長鎖型オリゴ糖の生成を確認した。酵素結晶が得られなかった。その理由として分子量が10万を超える巨大タンパク質であることが考えられた。転移の新たな反応機構を提案した。

目的は、花バチのスクラーゼ（SUCase）と多糖合成酵素（PSase）が示す新しい現象の分子解析と応用である。 SUCase's excellent features include matrix inhibition and product inhibition, which are extremely low and "high matrix concentration and active reaction points". It is produced by low-barrier, high-activity enzymes determined by structural factors. PSase is the synthesis of polysaccharides by the transfer of sugars and the elongation of sugar locks, and I speculate that the polysaccharides will be produced in different parts of the body. The reason for this is that the C-terminal area is removed and the sugar lock elongation is reduced. Currently, we support the "Reaction of the active part of the active part of the されている organization" である. The extension of the sugar lock in the C-terminal area is determined by the structural factor, and generally speaking, it is carefully checked.また, Shinju サイズの Sugar を Production できる Useful PSase を Production する. The blocking release phenomenon of SUCase is related to the last year's Ming Dynasty's Gln and Leu residues.さらにTyrをcontains めたmultiple 変variant を Comment価した. GlnとLeu, TyrとGln, LeuとTyrのeach replaces the による2 double dimensional isozyme, Gln・Leu・Tyrをsubstitutes した３sets double dimensional isozymeをした. High-concentration saccharide activity test test, Gln→Asn/Leu→His enzyme test test The elimination of obstruction, the reduction of matrix obstruction and the reduction of product obstruction, and the replacement of enzymes have been successful. On the one hand, the structure of the three-dimensional structure is the same, and the structure of the same enzyme is Gln and Leu, and the active site is close to the existence and it is presumed. The dependence activation of the same enzyme is analyzed. The C-terminus of PSase is removed and the candidate amino acid is estimated. The divergence is introduced to reduce the elongation reaction and the second structural factor of sugar lock elongation in this residue is to be observed.しかし、The disappearance of the complete elongation phenomenon していないので、The existence of さらなるstructural factorsが考えられる. The analysis of the product and the confirmation of the production of long-locked sugar can be carried out. Enzyme crystallization. The reason for the reason is that the molecular weight is 100,000, the ultra-high molecular weight is huge, and the quality is high. The proposal of the new anti-corruption organization was made.

项目成果

分子酵素学研究室

分子酶学实验室

Reaction mechanism of glycosidases by studying 1,5-anhydro-D-fructose (AF) production

通过研究 1,5-脱水-D-果糖 (AF) 生产来研究糖苷酶的反应机制

• 发表时间: 2016
• 作者: Janjira Maneesan;Hideyuki Matsuura;Takayoshi Tagami;Haruhide Mori;Atsuo Kimura
• 通讯作者: Atsuo Kimura

Purification and characterization of a chloride ion-dependent α-glucosidase from the midgut gland of Japanese scallop (Patinopecten yessoensis)

日本扇贝（虾夷扇贝）中肠腺氯离子依赖性 α-葡萄糖苷酶的纯化和表征

• DOI: 10.1080/09168451.2015.1116926
• 发表时间: 2016
• 期刊: Biosci Biotechnol Biochem
• 作者: Masuda Y;Okuyama M;Iizuka T;Nakai H;Saburi W;Fukukawa T;Maneesan J;Tagami T;Naraoka T;Mori H & Kimura A
• 通讯作者: Mori H & Kimura A