2020 Fiscal Year Annual Research Report
Further development of megalosaccharide research: synthesis and application of novel megalosaccharides displaying excellent functions
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17H03801
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
木村 淳夫 北海道大学, 農学研究院, 教授 (90186312)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田上 貴祥 北海道大学, 農学研究院, 助教 (70709849)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | メガロ糖 / 機能解析 / 可溶化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は初めてメガロ糖（構成単糖数が10から200の糖質）の生産に成功した。性質を調べると、BCS II化合物（難水溶性・高膜透過性を示す。薬剤や食素材の多くが属す）を可溶化する画期的な機能が発見された。一般に「BCS II化合物は水溶性を高めるべき」が推奨され、メガロ糖が持つ水溶性の向上は有用である。一方、メガロ糖研究は緒に就いたばかりで、解決すべき課題が多い。本研究では、次に示す特に重要な３課題の究明が目的である。すなわち、１）メガロ糖生産酵素（多糖合成酵素）の糖合成に関与する蛋白質構造（構造因子）を解明。２）高機能な新しいメガロ糖を構築。３）環境汚染を引起こす難溶性アゾ色素の酵素分解に構築した新奇メガロ糖を活用。 以下に今年度の成果を示す。
1. 多糖合成酵素（PSaseと略）の分子機構：（1）X線結晶構造解析：昨年度に得られた高精製度のPSaseタンパク質を用いて、結晶化条件を検討したところ、良好な回折像を与える標品が得られた。（2）メガロ糖合成に関わる構造因子の理論化：昨年度に検討したアミノ酸の置換とC末端域の削除を組み合わせると、野生型PSaseを超える変異酵素が確認された。この際に多糖合成とメガロ糖合成が拮抗したので、両反応は同じ構造因子に支配されると考えられた。本結果と相同酵素の構造情報から、構造因子は触媒部位の遠位に存在と予想された。
2. 新メガロ糖の構築： （3）相乗効果の解析：メガロ糖の相乗効果を調べた。すなわちメガロ糖併用や環状糖共存でBCS II化合物の可溶化を検討すると相乗効果が確認された。その度合いは、後者の組合せ（メガロ糖と環状糖）の方が高かった。
3. アゾ色素汚染の解消： （4）分解装置の構築：得られた条件で土壌色素の酵素分解を容器内で行い、充分な処理効果が得られた。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(5 results)
