| Project/Area Number |
19K05824
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 38030:Applied biochemistry-related
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | ホスホリラーゼ / 酵素 / 糖 / 糖質関連酵素 |
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| Outline of Research at the Start |
申請者は、これまでバイオインフォマティクス技術を駆使し、オリゴ糖合成に有用な新規糖質加リン酸分解酵素（ホスホリラーゼ）を数多く発見してきた。しかしながら、既知のホスホリラーゼの報告例は少なく、また既知の遺伝子情報を基にスクリーニングされるホスホリラーゼは既知酵素と配列の相同性を有するものに限定されてしまう。そこで本研究では、糖資化性を改変した大腸菌を用いた、新規ホスホリラーゼの探索に特化したメタゲノミクススクリーニング手法を構築し、従来の手法では発見することが困難であった難培養性微生物を含む様々な環境微生物由来の新規ホスホリラーゼを網羅的に探索する。
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| Outline of Final Research Achievements |
Phosphorylases are exolytic enzymes catalyzing phosphorolysis of particular glycosides to produce sugar 1-phosphate with strict substrate specificity. The reaction is reversible, enabling the practical synthesis of oligosaccharides. However, there is little variation among phosphorylases and this limits their utilization for the production of oligosaccharides. Therefore, it would be beneficial to identify phosphorylases with previously unreported substrate specificities. In this study, we performed screening of novel enzymes by bioinformatics method and metagenomics method specialized for novel phosphorylase using carbohydrate assimilation modified Escherichia coli.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
新規ホスホリラーゼの探索は、新たな生体内糖代謝機構の提唱に繋がり、生物化学的意義から学術的に大変重要な研究である。さらに新規酵素群を活用したオリゴ糖高収率合成法の確立により、特性及び機能評価が未実施だった様々なオリゴ糖がライブラリー化され、且つ大量調製可能となり、様々な学術研究へのオリゴ糖供給が可能となる。また、オリゴ糖の網羅的機能性評価の実施により、これまで明らかにされてこなかったオリゴ糖の生理機能と構造の相関が解明されることで、今後特定の機能性を追求したオリゴ糖の選択・利用が可能になり、機能性オリゴ糖の食品及び医薬品素材として応用性を見出すことで、食品・医療産業界へ貢献を果たす。
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