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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

Research Project

Project/Area Number 14J06611
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied microbiology
Research InstitutionEhime University

Principal Investigator

寺見 優司  愛媛大学, 連合農学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2015: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords希少糖 / L-リボースイソメラーゼ / 結晶構造解析 / ホスホリラーゼ / )糖脱水素酵素 / 糖リン酸
Outline of Annual Research Achievements

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。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2015 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Production of L-allose and D-talose from L-psicose and D-tagatose by L-ribose isomerase2015

    • Author(s)
      Terami, Y., Uechi, K., Nomura, S., Okamoto, N., Morimoto, K., Takata, G.
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 79(10) Issue: 10 Pages: 1725-1729

    • DOI

      10.1080/09168451.2015.1038215

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Essentiality of tetramer formation of Cellulomonas parahominis L-ribose isomerase involved in novel L-ribose metabolic pathway.2015

    • Author(s)
      Yuji Terami, Hiromi Yoshida, Keiko Uechi, Kenji Morimoto, Goro Takata, Shigehiro Kamitori
    • Journal Title

      Applied Microbiology and Biotechnology

      Volume: - Issue: 15 Pages: 6303-6313

    • DOI

      10.1007/s00253-015-6417-4

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Purification and characterization of the D-glucoside 3-dehydrogenase from m15-2.2015

    • Author(s)
      Akkharapimon Yotsombat, Goro Takata, Keiko Uechi, Yuji Terami
    • Organizer
      International Symposium on Microbial Research and Biotechnology for Biomass Utilization
    • Place of Presentation
      JR博多シティ会議室(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2015-11-12
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Structural insight into L-rhamnose isomerase from Mesorhizobium loti.2015

    • Author(s)
      Mami Kazama, Keiko Uechi, Yuji Terami, Haruhiko Sakuraba, Goro Takata
    • Organizer
      International Symposium on Microbial Research and Biotechnology for Biomass Utilization
    • Place of Presentation
      JR博多シティ会議室(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2015-11-12
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Screening of nigeran hydrolyzing microoganism.2015

    • Author(s)
      Akane Terai, Goro Takata, Keiko Uechi, Yuji Terami
    • Organizer
      International Symposium on Microbial Research and Biotechnology for Biomass Utilization
    • Place of Presentation
      JR博多シティ会議室(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2015-11-12
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characterization of D-glucoside 3-dehydrogenase from Rhizobium sp. L35 and its application for D-allose production2015

    • Author(s)
      Keiko Uechi, Akkharapimon Yotsombat, Saki Nomura, Yuji Terami, Kenji Morimoto, Goro Takata
    • Organizer
      日本生物工学会2015年度鹿児島大会
    • Place of Presentation
      城山観光ホテル(鹿児島県鹿児島市)
    • Year and Date
      2015-10-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] アリトールを酸化する微生物を用いた新規希少糖生産の確立2015

    • Author(s)
      Masami Tsukahara, Akane Terai, Yuji Terami, Goro Takata
    • Organizer
      日本生物工学会2015年度鹿児島大会
    • Place of Presentation
      城山観光ホテル(鹿児島県鹿児島市)
    • Year and Date
      2015-10-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Mesorhizobium loti由来L-ラムノースイソメラーゼのX線結晶構造解析2015

    • Author(s)
      Keiko Uechi, Haruhiko Sakuraba, Mami Kazama, Yuji Terami, Goro Takata
    • Organizer
      日本生物工学会2015年度鹿児島大会
    • Place of Presentation
      城山観光ホテル(鹿児島県鹿児島市)
    • Year and Date
      2015-10-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Cellulomonas parahominis由来L-リボースイソメラーゼの基質複合体構造解析および四量体形成の必要性の解明2015

    • Author(s)
      Yuji Terami, Keiko Uechi, Kenji Morimoto, Hiromi Yoshida, Shigehiro Kamitori, Goro Takata
    • Organizer
      日本農芸化学会2015年度岡山大会
    • Place of Presentation
      岡山県岡山市、岡山大学津島キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Crystal structure of L-ribose isomerase from Cellulomonas parahominis MB426.2014

    • Author(s)
      Yuji Terami, Hiromi Yoshida, Keiko Uechi, Goto Takata, Shigehiro Kamitori
    • Organizer
      Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography
    • Place of Presentation
      カナダ、モントリオール
    • Year and Date
      2014-08-05 – 2014-08-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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