新規C-配糖体代謝酵素の触媒メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number	21K06624
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 47050:Environmental and natural pharmaceutical resources-related
Research Institution	Kyushu University of Health and Welfare
Principal Investigator	中村賢一九州保健福祉大学, 薬学部, 講師 (70512002)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000) Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords	C-配糖体 / 代謝酵素 / C-グリコシル化 / 腸内細菌 / 生薬 / 触媒機構
Outline of Research at the Start	腸内細菌による漢方薬成分の代謝は、漢方薬の薬効発現と密接に関与していると考えられている。本研究課題では、漢方薬成分としてC－配糖体に着目し、腸内細菌由来のC-配糖体代謝酵素の触媒メカニズムを詳細に解析する。具体的には、X 線結晶構造解析によるC－配糖体代謝酵素の触媒メカニズムの解明や、ホモロジー検索による新規C－配糖体代謝酵素の探索、C－配糖体代謝酵素の酵素逆反応を利用したC－グリコシル化法の開発などを行う。
Outline of Annual Research Achievements	漢方薬は熱水で煎じて服用するため、その煎液には、親水性の配糖体成分が多量に溶出している。経口摂取した配糖体は消化管上部からは吸収されにくく、消化管下部において腸内細菌による種々の代謝を受けた後、アグリコン等の代謝物が体内に吸収される。そのため、腸内細菌による配糖体の代謝は、漢方薬の薬効発現と密接に関わっていると考えられている。配糖体の一群には、アグリコン部と糖部が直接C－C結合したC－配糖体も含まれる。C-配糖体は化学的に安定であるが、一部の腸内細菌はC-配糖体のC－C結合を開裂し、アグリコンを生成することが知られている。これまでの研究から、研究代表者は、生薬カッコンに含まれるイソフラボンC-配糖体のpuerarinを代謝する腸内細菌由来の酵素群を同定している。本研究の目的は、これまでに同定例の少ない腸内細菌由来のC-配糖体代謝酵素の機能を詳細に解析することである。本年度は、昨年度に大腸菌を用いて発現させたC-配糖体代謝酵素を用い、酵素のC-グリコシル化活性を評価した。種々の基質を用いて酵素反応を行った結果、一部の基質において代謝物が検出された。現在、各種機器分析法による代謝物の構造確認を行っている。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 4: Progress in research has been delayed. Reason 本研究課題は本年度（2023年度）までの研究計画であったが、課題開始初年度の研究代表者の所属先の異動などにより研究が遅れたため、研究計画を1年延長した。
Strategy for Future Research Activity	C-配糖体と予測される酵素反応生成物について、各種機器分析を行い、代謝物の構造確認を行う。また、研究成果をまとめ、英語論文を投稿する。