2019 Fiscal Year Annual Research Report
Biosynthesis mechanisms of fucoidan from algae
| Project/Area Number |
17K07944
|
|---|
| Research Institution | University of the Ryukyus |
|---|
Principal Investigator |
小西 照子 琉球大学, 農学部, 教授 (30433098)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | GDP-フコース合成 / 細胞壁多糖 / 褐藻類 / フコイダン / オキナワモズク |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
フコイダンは褐藻類に含まれる細胞壁多糖であり、主鎖にフコース残基、側鎖にグルクロン酸残基などを有する。フコイダンの生合成機構は未だ明らかでないが、基質としてGDP-フコース、アクセプターとしてフコイダンオリゴ糖、およびフコース転移酵素が必要であると考えられる。本研究では基質であるGDP-フコースの生合成に着目して研究を行っている。令和元年度はオキナワモズクのゲノムよりGDP-フコースの合成に関与する酵素（フコースキナーゼ/GDP-フコースピロホスホリラーゼ；FKGP）遺伝子の完全長の単離に成功し、組換え酵素の酵素特性について解析を行った。本研究の結果、本酵素遺伝子は全長が4.9kbpであり、N末端側にGTP結合モチーフ、C末端側にフコース結合モチーフおよびATP結合モチーフが保存されていることがわかった。大腸菌を用いて作成した組換えFKGPの酵素活性を測定したところ、フコースからGDP-フコースの生成を確認し、フコースキナーゼ活性およびGDP-ピロホスホリラーゼの両活性を有することが明らかとなった。また、酵素活性の至適温度は30℃～40℃の間にあり、至適pHはpH8であった。GDP-フコースはde novo経路またはサルベージ経路により合成され、FKGPはサルベージ経路のGDP-フコース合成に関与する酵素である。一方、de novo のGDP-フコース合成経路では、GDP-マンノース4,6デヒドラターゼ（GMDH）およびGDP-フコース合成酵素（GFS）の2つが関与するがGMDHおよびGFSの両遺伝子をオキナワモズクから単離し、組換え酵素の作成を行い、両酵素の酵素活性について検討している。
|
