2000 Fiscal Year Annual Research Report
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10145106
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
今中 忠行 京都大学, 工学研究科, 教授 (30029219)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高木 昌宏 大阪大学, 工学研究科, 助教授 (00183434)
早出 広司 東京農工大学, 工学部, 助教授 (10187883)
大竹 久夫 広島大学, 工学部, 教授 (10127483)
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| Keywords | 分子認識 / Rubisco / DNA ligase / β-glycosidase / 基質特異性 / 始原菌 |
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| Research Abstract |
(1)β-glycosidase:酵素化学的な性質を検討した結果、本酵素はβ-glucosidase、β-mannosidase、β-galactosidase、β-xylosidase活性などの幅広い基質特異性を持つことが確認された。また、活性特性の解析から、本酵素は加水分解反応を触媒するだけでなく、高い糖転移活性を有することが示され、機能性オリゴ糖合成への応用も期待される。(2)Ribulose1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase(Rubisco):組換え型Tk-Rubiscoは高度な熱安定性を示し、かつspinachのRubiscoの10倍以上の高い活性を有していた。また、従来のRubiscoよりもcarboxylase特異的であることも判明した。KOD1株内に存在するTk-Rubiscoのsubunit assemblyを解析したところ、Tk-RubiscoがLarge subunitのみから構成され、Small subunitが存在しないことが判った。また透過型電子顕微鏡を用いて、直接Tk-Rubiscoのホロ酵素を観察した結果、Tk-Rubiscoが五角形構造をとっていることが明らかとなった。(3)DNA ligase:20nMの酵素濃度では35℃から80℃の間に顕著なDNA ligase活性が検出された。酵素濃度を200nMに上昇させた際、30℃から100℃においてDNA ligase活性が見られた。基質DNAのTm値以上の高温下においても活性が見られたことから本酵素には二本鎖DNAを安定化する機構を有していることが推測された。もう1つの特徴は本酵素はATP依存型の酵素であるにもかかわらず、弱いながらもNAD^+依存型のDNA ligase活性も有した。(4)Aspartyl-tRNA synthetase:組換え型酵素AspRSの結晶化・X線解析を行い、1.9Åの分解能でAspRSの立体構造を決定することに成功した。結晶にATPとアスパラギン酸を単独に、あるいは同時にソーキングすることにより、Asp-tRNAの合成過程を追跡することができた。特に、生化学的に示されていた始原菌酵素のアンチコドン認識特異性の低さ(AspとAsnを活性化できること)の理由が構造的に証明された。
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Research Products
(5 results)
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[Publications] Tadayuki Imanaka: "Presence of a structurally novel type Rubisco in the hyperthermophilic archaeon, Pyrococcus kodakaraensis KOD1."Journal of Biological Chemistry. 274(8). 5078-5082 (1999)
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[Publications] Tadayuki Imanaka: "Rubisco from the hyperthermophilic archaeon Pyrococcus kodakaraensis KOD1 is composed solely of large subunits and forms a pentagonal structure."Journal of Molecular Biology. 293(1). 57-66 (1999)
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[Publications] Tadayuki Imanaka: "Rubisco from the hyperthermophilic archaeon, Thermococcus kodakaraensis."Methods in Enzymol.. 331. 353-365 (2001)
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[Publications] Tadayuki Imanaka: "A DNA ligase from a hyperthermophilic archaeon with unique cofactor specificity."Journal of Bacteriology. 182(22). 6424-6433 (2000)
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[Publications] Tadayuki Imanaka: "Gene analysis and enzymatic properties of thermostable β-glycosidase from Pyrococcus kodakaraensis KOD1."J.Bioscience and Bioengineering. 88(2). 130-135 (1999)
