リピート構造をもつ酸素が糖鎖上を解離せずに移動するメカニズム

• Project/Area Number: 13780537
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Biophysics
• Research Institution: Kyushu University (2002); Kyushu Institute of Technology (2001)
• Principal Investigator: 小松 英幸 九州大学, 有機化学基礎研究センター, 助手 (90253567)
• Project Period (FY): 2001 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 2002: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2001: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: リピート構造 / デキストラン / グルコシルトランスフェラーゼ / 糖分析 / 共焦点レーザー顕微鏡 / α-1, 3グルカン / 酵素 / 糖鎖

Research Abstract

口腔連鎖球菌Streptococcus Sobrinus由来α-1,3 glucosyltransferase(GTF)はデキストラン鎖上にスクロースのグルコースをα-1,3結合で転移し,多数の分岐鎖を伸ばし歯垢成分の不溶性のα-1,3グルカンを合成する.その動的メカニズムの解明が本研究の目的である.昨年度までの酵素反応速度論的研究により,デキストランとGTFは酵素反応中に解離しないことを示唆する結果が得られている.今年度の研究では,酵素の反応性生物を分析することにより解離しないことを示す直接的な証拠が得られた.更にその解離しない酵素がどのようにデキストラン鎖上を移動するのかについて解析を行った.
1.酵素反応生成物の解析から推測される酵素のデキストラン鎖上での動態.
GTFがデキストラン鎖上を解離しないで分岐鎖を伸ばすならば,反応溶液中の少ない割合の分子のみが高分子量になり,他の多くの割合の分子は低分子量であると考えられる.そこで生成物の分子量に関する情報を得るために,種々の呈色反応,高速液体クロマトグラフィー,薄層クロマトグラフィーを駆使して生成物の分析を行った.その結果,約1〜2割程度の分子が高分子生成物となるが,他の8〜9割の分子は低分子量であり,GTFがデキストランから解離せずに分岐鎖を伸長させていることが示された.
2.酵素のデキストラン鎖上での動態の直接観察.
GTFがデキストラン鎖から解離せずにどのように移動できるのかについて調べるために,共焦点レーザー顕微鏡を用いたFRAP(Fluorescence Recovery After Photobleaching)により,GTF分子のデキストラン上での動態を観察・解析している.現在,レーザーによるPhotobleachingを有効におこなうことの出来るカバーガラス上のデキストラン基盤の試作を行っている.