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2016 Fiscal Year Research-status Report

アミノ酸要求性大腸菌株を用いたアミノ酸ラセマーゼの新規スクリーニング法の構築

Research Project

Project/Area Number 15K07152
Research InstitutionKochi University

Principal Investigator

宇田 幸司  高知大学, 教育研究部自然科学系理学部門, 講師 (10448392)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Keywordsアミノ酸
Outline of Annual Research Achievements

本研究は,動物に存在する新規アミノ酸ラセマーゼの探索とその機能解析を目的として行っている。アミノ酸ラセマーゼはD-アミノ酸をL-アミノ酸からラセミ化反応によって合成する酵素であり,セリンラセマーゼやアスパラギン酸ラセマーゼがこれまでに複数の動物から単離されていた。しかしながら,それら以外のアミノ酸ラセマーゼ遺伝子は単離されておらず,動物界に存在するD-セリン,D-アスパラギン酸以外のD-アミノ酸の合成経路については明らかになっていなかった。
本年度は昨年度に数種類の動物から単離された幾つかのアミノ酸ラセマーゼ候補遺伝子について,pET30bベクターに組み込み,大腸菌を用いた6xHisタグ融合タンパク質の合成を試みた。大腸菌において合成された6xHisタグ融合タンパク質はいずれも可溶性のタンパク質として得られ,Ni-NTA樹脂を用いたアフィニティーカラムによって精製された。精製された6xHisタグ融合リコンビナントタンパク質を用いて様々なL-及びD-アミノ酸に対するアミノ酸ラセマーゼ活性の有無を確認した。その結果,幾つかのリコンビナント酵素はセリンラセマーゼ活性やアスパラギン酸ラセマーゼ活性に加えて,アスパラギンラセマーゼ活性やグルタミン酸ラセマーゼ活性をもつことが確認された。このことにより,我々の単離したアミノ酸ラセマーゼ遺伝子が,セリンラセマーゼやアスパラギン酸ラセマーゼ,グルタミン酸ラセマーゼ,アスパラギン酸ラセマーゼとして機能する可能性が考えられた

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は動物に存在する新規アミノ酸ラセマーゼの単離を目的としたが,目的通り,複数のアミノ酸ラセマーゼ遺伝子の単離に成功したため。

Strategy for Future Research Activity

今後は,さらに多くのアミノ酸ラセマーゼ遺伝子の単離と,その機能解析を進める。

Causes of Carryover

酵素活性測定に使用する一部試薬について,測定方法の改良により節約することができたため,試薬の使用量が減り,支出金額が減少した。

Expenditure Plan for Carryover Budget

測定方法の改良により,測定あたりのコストが減少したことを利用し,それぞれの酵素反応について,測定回数を増やすことでより正確な酵素活性パラメータの算出を行うことにした。そのため,当初予定したよりも測定回数が大幅に増えるが,試薬購入量は若干の増加に抑えられる。その若干の増加分に,「次年度使用額」をあてる。

  • Research Products

    (7 results)

All 2016

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Characterization of a homologue of mammalian serine racemase from Caenorhabditis elegans: the enzyme is not critical for the metabolism of serine in vivo.2016

    • Author(s)
      Katane M, Saitoh Y, Uchiyama K, Nakayama K, Saitoh Y, Miyamoto T, Sekine M,Uda K, Homma H.
    • Journal Title

      Genes Cells

      Volume: 21 Pages: 966-977

    • DOI

      10.1111/gtc.12398

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] D-Amino Acid Catabolism Is Common Among Soil-Dwelling Bacteria.2016

    • Author(s)
      D Radkov A, McNeill K, Uda K, A Moe L.
    • Journal Title

      Microbes Environ

      Volume: 31 Pages: 165-168

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME15126

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Arginine kinase from Myzostoma cirriferum, a basal member of annelids.2016

    • Author(s)
      Yano D, Mimura S, Uda K, Suzuki T.
    • Journal Title

      Comp Biochem Physiol B Biochem Mol Biol.

      Volume: 193 Pages: 73-78

    • DOI

      10.1016/j.cbpb.2016.04.004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] セリン/アスパラギン酸ラセマーゼの構造と機能の進化2016

    • Author(s)
      宇田幸司
    • Journal Title

      比較生理生化学

      Volume: 33 Pages: 68-76

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ナス科植物に存在するアミノ酸ラセマーゼ遺伝子の探索2016

    • Author(s)
      宇田幸司,枝重裕美香
    • Organizer
      日本農芸化学会中四国支部大会
    • Place of Presentation
      高知
    • Year and Date
      2016-09-15 – 2016-09-15
  • [Presentation] 動物におけるセリン/アスパラギン酸ラセマーゼの構造と機能の進化2016

    • Author(s)
      宇田幸司
    • Organizer
      第12回D-アミノ酸学会学術講演会
    • Place of Presentation
      高知
    • Year and Date
      2016-09-13 – 2016-09-13
  • [Presentation] 植物におけるセリン/アスパラギン酸ラセマーゼ遺伝子の分布と進化2016

    • Author(s)
      宇田幸司,枝重裕美香,鹿野祐奈,西村理恵,松井透
    • Organizer
      第12回D-アミノ酸学会学術講演会
    • Place of Presentation
      高知
    • Year and Date
      2016-09-12 – 2016-09-12

URL: 

Published: 2018-01-16  

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