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Characterization of a recombinant glucosidase from Ensifer adhaerens NBRC 100388 and evaluation of its glucosyl transfer activity

Research Project

Project/Area Number 17K07739
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Applied microbiology
Research InstitutionOyama National College of Technology

Principal Investigator

UEDA MAKOTO  小山工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (10615751)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2017: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Keywords配糖化 / テルペンアルコール / エンシファー / グルコシダーゼ / リナロール / 配糖体 / 微生物反応 / 応用微生物 / 酵素 / 発酵 / バイオテクノロジー / 糖
Outline of Final Research Achievements

An α-glucosidase gene from a strain of Ensifer adhaerens NBRC 100388 showing transglucosylation activity toward alkylalcohols was cloned and expressed in Escherichia coli. The molecular mass of the purified recombinant α-glucosidase protein was estimated to be 60 kDa. This α-glucosidase from E. adhaerens NBRC 100388 (EaG) was able to hydrolyze maltose, maltotriose, maltotetraose, maltulose, sucrose, trehalose, ethyl-α-D-glucoside, and p-nitrophenyl1;D-glucoside (pNPG). The enzyme activity increased in the presence of NH4+ and K+ ions but was inhibited by Cu+ and Zn2+. The enzyme exhibited optimal activity with maltose at a pH of 7.5 and a temperature of 45 °C. The transglucosylation activity was observed not only for nerol, a primary alcohol, but also for 6-gingerol, a secondary alcohol, and (-)-linalool, a tertiary alcohol. The enantioselectivity for the glucosyl transfer towards the acceptor of (±)-linalool was 21.5% ee for the (-)-isomer.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アグリコンとなるステロイドやテルペンアルコールは、立体構造により薬理作用や香りなどの生物活性が異なる。また、配糖体が生物活性を持つ場合もあり、α-アルブチンはチロシナーゼの阻害活性を持ち、ポリフェノール配糖体は糖の結合位置で抗酸化能が変わる(文献3)。さらに、配糖体のα-とβ-アノマーは、分解酵素の存在など生物的な環境により安定性も異なる。以上のことから、アグリコンに対し立体・位置選択性を示し、アノマーの作り分けも可能な酵素による配糖体の精密合成が可能になれば、様々なアグリコンの配糖体や、また同じアグリコンから機能の異なる配糖体を、新たな機能性素材として創出できる。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Microbial production of neryl-α-D-glucopyranoside from nerol by Agrobacterium sp. M-12 reflects glucosyl transfer activity2018

    • Author(s)
      Takahashi Kazuki、Terauchi Issei、Ono Marie、Satoh Hiroshi、Ueda Makoto
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 82 Issue: 12 Pages: 2205-2211

    • DOI

      10.1080/09168451.2018.1514250

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] レスベラトロールを基質とするアグリコンの複数水酸基への選択的配糖化反応の研究2020

    • Author(s)
      岡崎塁大、古谷翔、竹内道樹、原良太郎、小川順、上田誠
    • Organizer
      日本農芸化学会2020年度大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 配糖化酵素遺伝子のクローニングと形質転換体によるリナロールなどのアルコールへの反応2019

    • Author(s)
      鈴木達也、深谷美憂、高橋一樹、佐藤浩志、上田誠
    • Organizer
      2019年度日本農芸化学会大会(東京)
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 生姜搾汁液中の6-ジンゲロールの微生物反応による配糖化に関する研究2019

    • Author(s)
      鈴木達也、松本里佳、佐藤浩志、上田誠
    • Organizer
      第24回高専シンポジウム in Oyama
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 微生物反応によるネロールの配糖化に関する研究2018

    • Author(s)
      高橋一樹、寺内一星、小野満里江、佐藤浩志、上田誠
    • Organizer
      2018年度日本農芸化学会大会(名古屋)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ショウガ搾汁液中の6-ジンゲロールの微生物反応による配糖化に関する研究2018

    • Author(s)
      鈴木達也、松本里佳、佐藤浩志、上田誠
    • Organizer
      2018年度日本農芸化学会大会(名古屋)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 出願特許2018

    • Inventor(s)
      上田誠、佐藤浩志
    • Industrial Property Rights Holder
      上田誠、佐藤浩志
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2018-115568
    • Filing Date
      2018
    • Related Report
      2018 Research-status Report

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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