2020 Fiscal Year Research-status Report
ヒト腸内細菌由来C-配糖体代謝酵素の触媒機構の解明
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18K14940
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| Research Institution | Suzuka University of Medical Science |
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Principal Investigator |
中村 賢一 鈴鹿医療科学大学, 薬学部, 助手 (70512002)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | C-配糖体 / 腸内細菌 / 代謝酵素 / C-グリコシル化 / puerarin / タンパク質結晶化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
腸内細菌による生薬成分の代謝は、漢方薬の薬効発現と密接に関与していると考えられている。生薬成分の中には、糖の炭素とアグリコンの炭素が直接C-C結合したC-配糖体も存在する。研究代表者はこれまで、生薬カッコンに含まれるC-配糖体puerarinを用いて、腸内細菌が産生するC-配糖体代謝酵素に関する研究を行ってきた。その結果、puerarinの糖3位を酸化し、3"-oxo-puerarinを生成する酵素DgpA、3"-oxo-puerarinのC-グリコシド結合を開裂し、アグリコンであるdaidzeinを生成する酵素DgpB-C複合体をそれぞれ同定している。
本研究課題の目的は、腸内細菌が産生するC-配糖体代謝酵素の性質を詳細に解析し、C-配糖体代謝酵素の触媒機構を解明することである。
これまでの研究により、puerarin代謝に関与する酵素 DgpA、DgpB-Cはいずれも可逆反応を触媒する酵素であることを明らかにしている。そこで本年度は、これらの酵素を利用したC-グリコシル化反応（C-配糖体の合成）について検討した。具体的には、C-グリコシル化反応の基質としてdaidzeinなどの各種イソフラボン類と、糖誘導体（1,5-anhydro-D-erythro-hex-1-en-3-ulose）を用い、D-glucoseを添加した条件でDgpA、DgpB-Cによる酵素反応を行った。その結果、位置選択的、立体選択的なC-グリコシル化反応が進行し、目的とするC-配糖体を収率良く得られることが明らかになった。
また、昨年度と同様に3"-oxo-puerarin代謝酵素、3'-oxo-mangiferin代謝酵素の結晶化条件のスクリーニングを行ったが、良質な単結晶を得るには至らなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は、新型コロナウイルス感染症に伴う影響により、大学の講義・実習の多くが遠隔授業となった。そのため、授業の準備に想定以上の時間を費やし、当初計画していた研究時間を十分に確保することが困難であった。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題は本年度（2020年度）までの研究計画であったが、新型コロナウイルス感染症に伴う影響により研究が遅れたため、研究計画を1年延長した。来年度は、3"-oxo-puerarin代謝酵素、3'-oxo-mangiferin代謝酵素の結晶化条件のスクリーニングを継続する予定である。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症に伴う影響のため、当初想定していた研究時間を十分に確保できず、次年度使用額が生じた。次年度使用額については、当初想定していたタンパク質実験の消耗品費として使用する計画である。
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