2022 Fiscal Year Research-status Report
Production of new oligosaccharides by bacteria oxidizing C-6 position of aldohexoses
| Project/Area Number |
20K05821
|
|---|
| Research Institution | Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
桐生 高明 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 主任研究員 (20416308)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木曽 太郎 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 研究室長 (90416313)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | グルカル酸 / 配糖体 / アルコールデヒドロゲナーゼ / 酸化反応 / 環状糖 / アルデヒドデヒドロゲナーゼ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
『配糖体酸化反応の解析』：Pseudogluconobacter saccharoketogenes休止菌体を破砕し、各種クロマトでアルコールデヒドロゲナーゼ（ADH)を部分精製し、各種配糖体対する酸化活性を調べた。配糖体のアグリコン部の違い（p-ニトロフェニル基またはメチル基等）や結合の違い（αまたはβ結合）は酵素の活性にほとんど影響しないことから、酸化酵素の基質認識へのアグリコン部の影響は小さいとが分かった。本結果は本菌のADHが以下に示すような比較的大きなアグリコンもつ配糖体に対しても比較的高い活性を示すことを支持している。本菌がpNP-およびメチルα/β-グルコシドの酸化物やある種の配糖体酸化物を効率的、かつ高収率で生成することを明らかにした。
『オリゴ糖酸化反応の解析』：休止菌体を用いグルコース二分子がα1,1結合したトレハロースを酸化すると、グルクロン酸二分子がα1,1結合したトレハロース二酸化物を効率的かつ高収率で生産できることを明らかにした。また、トレハロース酸化反応を触媒する酵素はグルコースのC-6位を酸化するADHと同じ酵素であること、本酵素はトレハロースをD-グルコースと同じぐらい効率的に酸化することを見出した。
『環状糖酸化反応の解析』：昨年度はP. saccharoketogenes休止菌体で環状糖酸化物を調製し、精製及び構造決定により環状糖のC-6位のヒドロキシメチル基が酸化されていることを明らかにした。また、上記のADHが本環状糖の酸化を行うことを明らかにした。本環状糖の反応効率はグルコースやトレハロースより低いことから、効率的に反応を行う条件の確立が課題であることが分かった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和二,三年度までに予定していた、オリゴ糖、配糖体、環状糖の構造決定やそれらを酸化する酵素の同定、酵素の基質特異性の解明は目標をほぼ達成できた。令和四年度はPseudogluconobacter saccharoketogenes休止菌体によるオリゴ糖、配糖体、環状糖の酸化反応の解析を予定していた。オリゴ糖（トレハロース等）や配糖体（pNP-α/β-グルコシド等）については効率的かつ高収率で酸化することができたことから、計画は概ね順調に進展している。環状糖の酸化反応についても実施したが、こちらは当初の予測とは異なり、反応が途中で停止するなどしたことから、更なる反応条件の検討などを行っている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
配糖体の酸化に関しては、より大きなアグリコンをもつ配糖体の酸化反応について研究を行う。
環状糖の酸化反応をより詳細に解析し、反応の更なる効率化をめざす。
|
| Causes of Carryover |
コロナ禍の影響で学会がオンライン開催になったため交通費宿泊費の使用額が減った。投稿中の論文の審査が年度内に終わらず投稿費等の支出がなかったなどしたため、当初の使用額が使用予定額を下回った。
次年度には投稿中の論文の投稿費の支出を行う予定。また、環状糖の酸化反応効率が、当初の予想をかなり低かったため、反応の効率化を目指すという新たな課題が生じた。次年度はこの次年度使用予算を利用し、本課題に取り組む予定である。
|
