1991 Fiscal Year Annual Research Report

サイクロデキストリン合成酵素におけるドメイン構造と生物活性

Research Project

Project/Area Number	03660075
Research Institution	University of Tsukuba
Principal Investigator	山根國男筑波大学, 生物科学系, 教授 (20013336)
Keywords	サイクロテキストリン合成酵素 / αーアミラ-ゼ / 活性中心 / 部位特異変異 / 保存領域
Research Abstract	サイクロデキストリン合成酵素(CGTase)はデンプンやアミロ-ス等から環状構造を持つオリゴ糖,テイクロデキストソン(CD),を合成する。CGTaseを培地中に分泌生産する好アルカリ性Bacillus sp#1011の染色体DNAより,CGTase遺伝子をクロ-ン化し,解析したところ,本CGTaseは686アミノ酸残基よりなり,4つのドメイン構造(ドメイン1〜4)を持っていると推定された。ドメイン1および2より成り立つN末端側約500アミノ酸部分の構造はαーアミラ-ゼの構造と非常に良く類似して居り,デンプンやアミロ-ス中のαー1,4グルコシド結合の切断に関係していると予想された。CGTaseにおけるこの領域には,全てのαーアミラ-ゼに存在し,活性中心を形成すると考えられている保存領域(A,B,B',C)と同じアミノ酸配列が存在していた。そこで保存領域に存在し,しかも触媒反応の中心となるB領域のAsp,B'領域のGlu,C領域のAspを部位特異的変異によってそれぞれAsu,Gln,ASnに変換した。得られた変異酵素はいずれの場合もデンプン分解活性とCD合成活性の両活性を失っていた。しかし基貭との結合活性は残されていた。また同保存領中のHis残基(A,B,C領域中)をAsuに変換した酵素についても解析した。その結果、CGTaseのN末端側半分はαーアミラ-ゼとほぼ同じ構造と機能を持っていると予想された。次にCGTase中でαーアミラ-ゼのアミノ酸配列とは全く異るドメイン4の構造を考察するために,ドメイン4の欠失した酵素,およびドメイン4のアミノ酸変異酵素についてそれらの酵素の性貭を解析した結果,変異酵素の中に鎖長の短いマルトオリゴ糖に対する反応が抑制されるもの,酸性側pHにおける安定性が低下したもの等が得られた。

Research Products
(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] 山根國男,榊原祥清: "ナットウ菌からのDNAの抽出" 遺伝. 45. 21-24 (1991)
[Publications] Y.Sadaie,H.Takamatsu,K.Nakamura,and K.Yamane: "Saquencing revcals similarity of the wildーtype diu^+ gene of Bacillus subtilis to the Escheichia col secA gene" Gene. 98. 101-105 (1991)
[Publications] K.Nakazawa,H.Sasamoto,Y.Shiraki,S.Harada,K.Yanagi and K.Yamane: "Extracllular production of mouce interferon leta by the Baillus subtilin αーamylase secretion vectas:And:onral activity and clecluced NH_2ーterminel amins acicl sequuces of the secreted proteins" Intervirology. 32. 216-227 (1991)
[Publications] J.Yamanoto,M.Shimizu and K.Yamane: "Molecealan cloring of nucles ticl sequence of the Bacillus sultilin lysA gene region Bubt:lisphage vectors and a multiーcopy plasmid,pUβ110" Agric.Biol.Chem.55. 1615-1626 (1991)
[Publications] A.Nakamura,K.Haga,S.ogawa,K.Kuwano,K.Kiwana and K.Yamane: "Functional relationthips between cycloclextrin glucnno transferace from an alkalophilic Bacillus and αーamylase:siteーdirectecl mutagenesis of the conserved two Asp and one Glu residues" FEBS Lett.296. 37-40 (1992)
[Publications] K.Takase,T.Matsamoto,H.Mizuno & K.Yamane: "Probing the catalytic residues of Bacillus subtilis αーamylece by siteーdirected mutagenesis" Biochem.Biophys.Acta.
[Publications] 山根國男: "遺伝子工学実験Strategy and Practice(分担課題:枯草菌における遺伝子クロ-ンの発現)" 日本アイソト-プ協会, 12 (1991)
[Publications] 山根國男: "新生化学実験講座" 東京化学同人,

1991 Fiscal Year Annual Research Report

サイクロデキストリン合成酵素におけるドメイン構造と生物活性

Principal Investigator

山根 國男 筑波大学, 生物科学系, 教授 (20013336)

Research Products

[Publications] 山根 國男,榊原 祥清: "ナットウ菌からのDNAの抽出" 遺伝. 45. 21-24 (1991)

[Publications] Y.Sadaie,H.Takamatsu,K.Nakamura,and K.Yamane: "Saquencing revcals similarity of the wildーtype diu^+ gene of Bacillus subtilis to the Escheichia col secA gene" Gene. 98. 101-105 (1991)

[Publications] J.Yamanoto,M.Shimizu and K.Yamane: "Molecealan cloring of nucles ticl sequence of the Bacillus sultilin lysA gene region Bubt:lisphage vectors and a multiーcopy plasmid,pUβ110" Agric.Biol.Chem.55. 1615-1626 (1991)

[Publications] A.Nakamura,K.Haga,S.ogawa,K.Kuwano,K.Kiwana and K.Yamane: "Functional relationthips between cycloclextrin glucnno transferace from an alkalophilic Bacillus and αーamylase:siteーdirectecl mutagenesis of the conserved two Asp and one Glu residues" FEBS Lett.296. 37-40 (1992)

[Publications] K.Takase,T.Matsamoto,H.Mizuno & K.Yamane: "Probing the catalytic residues of Bacillus subtilis αーamylece by siteーdirected mutagenesis" Biochem.Biophys.Acta.

[Publications] 山根 國男: "遺伝子工学実験Strategy and Practice(分担課題:枯草菌における遺伝子クロ-ンの発現)" 日本アイソト-プ協会, 12 (1991)

[Publications] 山根 國男: "新生化学実験講座" 東京化学同人,

山根國男筑波大学, 生物科学系, 教授 (20013336)

[Publications] 山根國男,榊原祥清: "ナットウ菌からのDNAの抽出" 遺伝. 45. 21-24 (1991)

[Publications] 山根國男: "遺伝子工学実験Strategy and Practice(分担課題:枯草菌における遺伝子クロ-ンの発現)" 日本アイソト-プ協会, 12 (1991)

[Publications] 山根國男: "新生化学実験講座" 東京化学同人,