2004 Fiscal Year Annual Research Report
アジア原産ミツバチのショ糖分解酵素の分子機構に関する調査
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16405025
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
木村 淳夫 北海道大学, 大学院・農学研究科, 教授 (90186312)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森 春英 北海道大学, 大学院・農学研究科, 助教授 (80241363)
奥山 正幸 北海道大学, 大学院・農学研究科, 助手 (00344490)
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| Keywords | アジア原産ミツバチ / α-グルコシダーゼ / 蜂蜜生成 |
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| Research Abstract |
我々は、西洋ミツバチを対象に蜂蜜生成のキー酵素であるショ糖分解酵素(α-グルコシダーゼ)を研究してきた。その理由は「蜂蜜の生成が極度に高い基質濃度・生成物濃度(85%)の条件」で行われるからである。その結果、異常な反応条件に適応した3つの酵素を見出した。研究の最終の到達地点は、1)ミツバチ属における蜂蜜生成の分子機構を究明、2)活性化を招くアロステリック構造を決定、である。しかし、蛋白構造の比較対象がないため作業は難航しており、アジア原産ミツバチの酵素データに期待している。本申請の目的は、タイ・韓国の4種ミツバチについて、A)基質・生成物-活性化型のアロステリック酵素が存在すること;B)各ミツバチ種が行う蜂蜜の生成機構の特徴を比較;C)アイソザイム発現に時空間制御があることの確認、を調査することである。本年度の成果を以下に示す。
タイに生息する小ミツバチと東洋ミツバチ(インド亜種)を調査した。1)東洋ミツバチの成虫について、西洋ミツバチの各酵素を識別する抗体によるウェスタン分析を行い、3酵素の存在を確認した。アフィニティクロマト法と他のクロマト操作で各アイソザイムを分離し、アロステリック酵素の確認(基質に対する活性化から判定)に成功した。2)酵素遺伝子の分析を両ミツバチの成虫に関して行った。サザン解析から各アイソザイム遺伝子がゲノムに存在した。3)両ミツバチの蜂蜜に含まれる酵素(蜂蜜生成型の酵素)の分析をウェスタン分析やクロマト分析で調べた。成虫アイソザイムの1つと一致した。4)アイソザイム発現の時空間制御を調べるため、i)2ミツバチから日齢の異なる幼虫・蛹・成虫を確保した後、各酵素の発現時期を決定し、ii)器官・組織に対し酵素の局在性を調べた結果、時空間制御の存在を認めた。
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