Analysis of degradation mechanism of crystalline carbohydrates by high speed and precision single molecule observation

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K18429
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Environmental agriculture(including landscape science); Biophysics
• Research Institution: Institute for Molecular Science (2018); Okazaki Research Facilities, National Institutes of Natural Sciences (2017)
• Principal Investigator: Nakamura Akihiko 分子科学研究所, 生命・錯体分子科学研究領域, 助教 (20752968)
• Research Collaborator: Okazaki Kei-ichi ; Iino Ryota
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: キチナーゼ / セルラーゼ / バイオマス / 1分子計測

Outline of Final Research Achievements

Chitin hydrolase (Chitinase) degrade the chitin crystal which is the main component of outer shell of insects or crabs. Chitinase which has a good activity to crystalline chitin moves on the surface, but moving mechanism is still unknown. In this research, we revealed that chitinase move forward due to the destabilization of backward state by the hydrolysis of molecular chain. Our findings will be helpful to design the better mutants.

Free Research Field

酵素学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

多くの運動する酵素は細胞内でATPなどの高エネルギー化学物質をエネルギー源として運動することが知られている。しかし今回の研究で、キチン加水分解酵素は細胞外で長いキチン分子鎖を短い２糖単位に切断し可溶化する際の変化で運動していることが明らかとなった。これは分子の運動メカニズムの解明に非常に有意義な成果である。また運動機構を考慮するとキチン分解酵素での反応で生成物を取り除くことが効率的な分解に重要であると考えられ、分解反応系の効率化にも有意義な結果が得られた。