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Identification and characterization of an unprecedented D-peptide degrading enzyme

Research Project

Project/Area Number 19K06551
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 43030:Functional biochemistry-related
Research InstitutionKansai University

Principal Investigator

Yamanaka Kazuya  関西大学, 化学生命工学部, 准教授 (30756870)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
KeywordsD-アミノ酸 / 生理活性ペプチド / 分解酵素 / D-ペプチド / プロテアーゼ / 新規酵素 / 放線菌 / 二次代謝
Outline of Research at the Start

生体内のペプチドは、通常L-アミノ酸のみから構成されるため、その分解を担う酵素も、当然ながらL-アミノ酸残基を認識して分解する。従って、これまでD-アミノ酸のみから成るD-ペプチドを分解できる酵素は知られていなかった。本研究では申請者が微生物から見出した初の例となるD-ペプチド分解酵素の機能を明らかにし、更には逆反応を利用した非天然型生理活性D-アミノ酸含有ペプチドの創生など、創薬分野への応用を目指す。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we successfully identified the first enzyme that is capable of degrading a peptide solely consisting of D-amino acid from Streptoalloteichus hindustanus. Through the in vitro biochemical assays, we revealed that the enzyme, Dpd, showing quite low level of similarity to β-lactamase-like serine hydrolases is an exo-peptidase with strict specificity to D-amino acid residues. This demonstration could open new avenue in creation of bioactive peptides with D-configuration using the reverse reaction of Dpd.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で見出したDpdは、鎖長の長いD-ペプチドを好んで分解する初の酵素である。本研究で得た知見を基に、タンパク質工学的手法による当該酵素の機能拡張や、逆反応を利用した非天然型生理活性D-ペプチドの創生など創薬分野への応用が期待される。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] The Stereocontrolled Biosynthesis of Mirror-Symmetric 2,4-Diaminobutyric Acid Homopolymers Is Critically Governed by Adenylation Activations2020

    • Author(s)
      Yamanaka Kazuya、Fukumoto Hibiki、Takehara Munenori、Hamano Yoshimitsu、Oikawa Tadao
    • Journal Title

      ACS Chemical Biology

      Volume: 15 Issue: 7 Pages: 1964-1973

    • DOI

      10.1021/acschembio.0c00321

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ポリ-D-ジアミノブタン酸生産放線菌Streptoalloteichus hindustanusに見出した新規D-ペプチド分解酵素の同定2019

    • Author(s)
      宮脇大輝, 福本響, 濱野吉十, 老川典夫, 山中一也
    • Organizer
      日本生物工学会大会 2019年9月18日 岡山大学 津島キャンパス(岡山県 岡山市)
    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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