1998 Fiscal Year Annual Research Report

細菌多糖リアーゼの多面的機能・構造相関解析と医薬・食品領域への応用

Research Project

Project/Area Number	09760085
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	橋本渉京都大学, 食糧科学研究所, 助手 (30273519)
Keywords	細菌多糖 / 多糖リアーゼ / オリゴ糖 / 酵素科学 / 遺伝子工学 / 食品工学
Research Abstract	多糖(アルギン酸、ゲラン、キサンタン)に作用する多糖リアーゼについて以下の知見を得た。【アルギン酸リアーゼ】緑膿菌は菌体外に多糖アルギン酸を分泌し、重篤な呼吸器疾患を引き起こす。緑膿菌産生アルギン酸を分解するSphingomonas sp.A1のアルギン酸リアーゼIII(A1-III)について、そのX線結晶構造解析と医薬への応用を検討した。A1-IIIの結晶構造を分解能1.8Åで決定した結果、本酵素は大小12個のα-へリックス構造からのみ形成されていた。また、高分子基質(アルギン酸)が貫通しながら酵素の触媒部位と相互作用するクレフトの存在が認められた。医薬への応用にあたり、本酵素の抗原エピトープを一次構造からN末端側Ser27-Cys44に決定した。その領域は立体構造的にも表面に露出していたため、その領域を除去した改良酵素を大腸菌で大量発現させた。現在、改良酵素の触媒能及び抗原性について解析している。【ゲランリアーゼ】Bacillus sp. GLl(GLl)は、食品中のゲル化・増粘剤として用いられているゲラン[(Glc-GlcA-Glc-Rha)n]を菌体外のゲランリアーゼで4糖にまで低分子化した後、3種の菌体内エキソグリコシダーゼで単糖にまで分解した。ゲラン分解に関わる全酵素の諸性質を明らかにし、またそれらの遺伝子のクローニングを行った。分解酵素の一つである不飽和グルクロニダーゼは、不飽和糖質にのみ作用する新規な酵素であった。現在、各分解酵素によるゲランオリゴ糖についてその生理機能を解析している。【キサンタンリアーゼ】GLlは、菌体外のキサンタンリアーゼとグルカナーゼにより、食品多糖キサンタンをピルビルマンノースと4糖に低分子化した後、3種の菌体内エキソグリコシダーゼで単糖にまで分解した。キサンタンリアーゼは、95kDaの前駆体から75kDaの成熟体にプロセシングされることが判明した。キサンタンをリアーゼで処理した修飾キサンタンは、他の多糖(グアーガム)との相乗性が認められ、未修飾体と異なる物性を示した。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] 橋本渉: "Molecular cloning of two genes for β-D-glucosidase in Bacillus sp.GL1 and identification of one as a gellan-degrading enzyme" Archives of Biochemistry and Biophysics. 360・1. 1-9 (1998)
[Publications] 橋本渉: "Xanthan lyase of Bacillus sp.strain GL1 that liberates pyruvylated mannose from xanthan side chains" Applied and Environmental Microbiology. 64・10. 3765-3768 (1998)
[Publications] 橋本渉: "Sphingomonas sp.A1 lyase active on both poly-β-D-mannuronate and beteropolymeric regions in alginate" Journal of Fermentation and Bioengineering. 86・2. 236-238 (1998)
[Publications] 橋本渉: "Polysaccharide lyase: Molecular cloning of gellan lyase gene and formation of the lyasd from a huge precursor protein in by Bacillus sp.GL1" Archives of Biochemistry and Biophysics. 354・1. 31-39 (1998)
[Publications] 橋本渉: "α-L-Rhamnosidase of Sphingomonas sp.R1 producing an unusual exopolysaccharide of sphingan" Bioscience,Biotechnology,and Biochemistry. 62・6. 1068-1074 (1998)
[Publications] 橋本渉: "Microbial system for polysaccharide depolymerization: Enzymatic route for gellan depolymerization by Bacillus sp.GL1" Archives of Biochemistry and Biophysics. 339・1. 17-23 (1997)

1998 Fiscal Year Annual Research Report

細菌多糖リアーゼの多面的機能・構造相関解析と医薬・食品領域への応用

Principal Investigator

橋本 渉 京都大学, 食糧科学研究所, 助手 (30273519)

Research Products

[Publications] 橋本 渉: "Molecular cloning of two genes for β-D-glucosidase in Bacillus sp.GL1 and identification of one as a gellan-degrading enzyme" Archives of Biochemistry and Biophysics. 360・1. 1-9 (1998)

[Publications] 橋本 渉: "Xanthan lyase of Bacillus sp.strain GL1 that liberates pyruvylated mannose from xanthan side chains" Applied and Environmental Microbiology. 64・10. 3765-3768 (1998)

[Publications] 橋本 渉: "Sphingomonas sp.A1 lyase active on both poly-β-D-mannuronate and beteropolymeric regions in alginate" Journal of Fermentation and Bioengineering. 86・2. 236-238 (1998)

[Publications] 橋本 渉: "Polysaccharide lyase: Molecular cloning of gellan lyase gene and formation of the lyasd from a huge precursor protein in by Bacillus sp.GL1" Archives of Biochemistry and Biophysics. 354・1. 31-39 (1998)

[Publications] 橋本 渉: "α-L-Rhamnosidase of Sphingomonas sp.R1 producing an unusual exopolysaccharide of sphingan" Bioscience,Biotechnology,and Biochemistry. 62・6. 1068-1074 (1998)

[Publications] 橋本 渉: "Microbial system for polysaccharide depolymerization: Enzymatic route for gellan depolymerization by Bacillus sp.GL1" Archives of Biochemistry and Biophysics. 339・1. 17-23 (1997)

橋本渉京都大学, 食糧科学研究所, 助手 (30273519)

[Publications] 橋本渉: "Molecular cloning of two genes for β-D-glucosidase in Bacillus sp.GL1 and identification of one as a gellan-degrading enzyme" Archives of Biochemistry and Biophysics. 360・1. 1-9 (1998)

[Publications] 橋本渉: "Xanthan lyase of Bacillus sp.strain GL1 that liberates pyruvylated mannose from xanthan side chains" Applied and Environmental Microbiology. 64・10. 3765-3768 (1998)

[Publications] 橋本渉: "Sphingomonas sp.A1 lyase active on both poly-β-D-mannuronate and beteropolymeric regions in alginate" Journal of Fermentation and Bioengineering. 86・2. 236-238 (1998)

[Publications] 橋本渉: "Polysaccharide lyase: Molecular cloning of gellan lyase gene and formation of the lyasd from a huge precursor protein in by Bacillus sp.GL1" Archives of Biochemistry and Biophysics. 354・1. 31-39 (1998)

[Publications] 橋本渉: "α-L-Rhamnosidase of Sphingomonas sp.R1 producing an unusual exopolysaccharide of sphingan" Bioscience,Biotechnology,and Biochemistry. 62・6. 1068-1074 (1998)

[Publications] 橋本渉: "Microbial system for polysaccharide depolymerization: Enzymatic route for gellan depolymerization by Bacillus sp.GL1" Archives of Biochemistry and Biophysics. 339・1. 17-23 (1997)