プルラン分解酵素の糖転移反応を用いたオリゴ糖合成とそれが腸内細菌増殖に与える影響

• Project/Area Number: 18780076
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied biochemistry
• Research Institution: Akita Prefectural University
• Principal Investigator: 志村 洋一郎 Akita Prefectural University, 生物資源科学部, 助教 (60332920)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2007: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2006: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 糖 / 酵素 / バイオマス

Research Abstract

近年,疾病予防や健康志向の高まりから腸内環境の改善や健全化が望まれており,消化だけでなく腸管免疫の活性化やビタミン類の合成に腸内細菌が重要であることから,プロバイオティクスやプレバイオティクスなどの研究が盛んに行なわれている。
本申請者らは,Thermoactinomyces vulgaris R-47から遺伝子クローニングされたプルラン分解性アミラーゼ(TVAII)について,変異型酵素を構築し性質を比較するとともにX線結晶構造解析を行い,その基質認識機構などの研究を行なってきた。TVAIIは,デンプンを加水分解するだけでなく,多糖プルランを水解し三糖パノースを生成する特徴を持つ。その際,反応系に高濃度のグルコースが存在するときには,グルコースのC4位あるいはC6位にパノシル基を転移し,二種の四糖を生成する糖転移反応を触媒する。そのため,この性質に着目し新規オリゴ糖合成を進めている。
平成19年度は,18年度に行なえなかった1級アルコールと糖アルコールを受容体とした時の反応を中心に実験を行なった。転移生成物が比較的多く生成するキシロース,ガラクトースおよびメタノールを受容体にした時に生成するオリゴ糖について,MS分析と'H-NMRにより構造解析を行なった。キシロース,あるいはガラクトースを受容体とした転移生成物は解析中であるが,メタノール受容体の場合での生成物は,パノースの還元末端にαメチル基が結合したメチルα-パノシドであると決定した。また,腸内細菌増殖への影響を検討するまでにはいたらなかったが,新規オリゴ糖の機能性を検討するために,引き続き大量精製を進めている。