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発酵食品におけるD-アミノ酸の機能解析

Research Project

Project/Area Number 12J02734
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied microbiology
Research InstitutionOsaka Institute of Technology (2013)
Kyushu University (2012)

Principal Investigator

牟田口 祐太  大阪工業大学, 工学部, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2012 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
KeywordsD-アミノ酸 / 発酵食品 / 乳酸菌 / 食品機能成分
Research Abstract

近年、様々な食品中にD-アミノ酸が検出され機能が注目されているが、食品中のD-アミノ酸の機能に関する研究は極めて少なく、その合成経路についても、不明な点が多い。本研究ではD-アミノ酸の食品機能性(呈味性、抗菌作用)の評価、及び、発酵食品のD-アミノ酸生産経路の解明を目的する。
D-アミノ酸の呈味性の評価 平成24年度に続き、D-アミノ酸の呈味性、抗菌作用について検討を行う予定であった。しかし、新規アミノ酸ラセマーゼの詳細な機能解析とその研究成果の学術論文への投稿、及び乳酸菌由来D-アミノ酸脱水素酵素の大量発現系の構築と機能解析の研究を優先したため、D-アミノ酸の食品機能の解析は、実験手法の検討にとどまり、十分な成果を得るには至らず、今後の課題として残された。
D-アミノ酸の合成経路の解明 平成25年度は前年度に見いだした新規アミノ酸ラセマーゼのより詳細な機能解析を行い、前年度報告した特徴的な基質特異性だけでなく、酵素の四次構造、反応の最適pH、補酵素PLP (pyridoxal-5'-phosphate)酵素グループとしての特徴からも、本酵素がこれまでに報告例のない非常に特徴的な新規性の高い酵素であることを明らかにした。すなわち、発酵食品中のD-アミノ酸について、全く新規の合成経路の解明に成功した。また、乳酸菌におけるD-アラニン(D-Ala)の新規な合成機構を明らかにするため、乳酸菌Lactabacillus plantarumのゲノム中に存在するD-アミノ酸脱水素酵素推定遺伝子の機能解析を進め、大腸菌での大量発現系を構築し、目的遺伝子産物を得る事に成功した。これまで、D-アミノ酸脱水素酵素は4種のグラム陰性菌でしか機能解析が行われていないため、グラム陽性菌由来の本酵素にD-アミノ酸脱水素酵素活性を見出し、詳細な機能解析を行うことができれば、本研究によって得られる成果は酵素学的に新規性の高いものになると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2013 2012

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Distribution of D-amino acids in vinegars and involvement of lactic acid bacteria in the production of D-amino acids.2013

    • Author(s)
      Y. Mutaguchi, T. Ohmori, H. Akano, K. Doi, T. Ohshima
    • Journal Title

      SpringerPlus

      Volume: 2 Issue: 1 Pages: 691-699

    • DOI

      10.1186/2193-1801-2-691

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification, purification and characterization of a novel amino acid racemase, isoleucine 2-epimerase, from Lactobacillus species.2013

    • Author(s)
      Y. Mutaeuchi, T. Ohmori, T. Wakamatsu, K. Doi, T. Ohshima
    • Journal Title

      Journal of Bacteriology

      Volume: 195 Issue: 22 Pages: 5207-5215

    • DOI

      10.1128/jb.00709-13

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Draft genome sequence of D-branched-chain amino acids producer Lactobacillus otakiensis JCM 15040^T isolated from a traditional Japanese pickle.2013

    • Author(s)
      K. Doi, K. Mori, Y. Mutaguchi, K. Tashiro, Y. Fujino, Y. Ohmori, S. Kuhara, T. Ohshima
    • Journal Title

      Genome Announcements

      Volume: 1 Issue: 4

    • DOI

      10.1128/genomea.00546-13

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of D-amino acid aminotransferase from Lactobacillus salivarius.2013

    • Author(s)
      J. Kobayashi, Y. Shimizu, Y. Mutaguchi, K. Doi, T. Ohshima
    • Journal Title

      Journal of Molecular Catalysis. B

      Volume: 94 Pages: 15-22

    • DOI

      10.1016/j.molcatb.2013.04.013

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Oral Administration of D-aspartate, but not of L-aspartate, Reduces Food Intake in Chicks2013

    • Author(s)
      E. Erwan, S. Tomonaga, T. Ohmori, Y. Mutaguchi, T. Ohshima, M. Nagasawa, S. Yasuo, Y. Tamura, M. Furuse
    • Journal Title

      The Journal of Poultry Science

      Volume: 50 Issue: 2 Pages: 164-171

    • DOI

      10.2141/jpsa.0120116

    • NAID

      10031167875

    • ISSN
      1346-7395, 1349-0486
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 乳酸菌Lactobacillus属由来新規酵素、イソロイシン 2-エピメラーゼ2013

    • Author(s)
      牟田口祐太, 大森勇門, 若松泰介, 土居克実, 大島敏久
    • Organizer
      日本生物高分子学会2013年度大会
    • Place of Presentation
      常翔学園教育施設「大阪センター」(大阪市)
    • Year and Date
      2013-10-19
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 乳酸菌Lactobacillus属のイソロイシン2-エピメラーゼの機能解析2013

    • Author(s)
      牟田口祐太, 大森勇門, 若松泰介, 土居克実, 大島敏久
    • Organizer
      2013年度酵素補酵素研究会
    • Place of Presentation
      立命館大学(草津市)
    • Year and Date
      2013-06-21
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 乳酸菌Lactobacillus属の新規分岐鎖アミノ酸ラセマーゼの機能解析2012

    • Author(s)
      牟田口祐太
    • Organizer
      D-アミノ酸研究会
    • Place of Presentation
      滋賀医科大学
    • Year and Date
      2012-09-07
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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