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2012 Fiscal Year Annual Research Report

微生物の生産する酵素による希少オリゴ糖合成技術の開発

Research Project

Project/Area Number 22580088
Research InstitutionKagawa University

Principal Investigator

高田 悟郎  香川大学, 希少糖研究センター, 准教授 (50322722)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉原 明秀  香川大学, 希少糖研究センター, 助教 (40548765)
森本 兼司  香川大学, 希少糖研究センター, 准教授 (90363184)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords糖リン酸 / D-アロース / オリゴ糖
Research Abstract

本研究課題は、応募者らが独自に開発した希少糖およびその誘導体の生産技術を発展させて、希少糖のみを構成単位とする新規の二糖およびオリゴ糖を生産する技術を開発するための基盤研究である。本研究では、生理活性が解明され、用途開発の発展性の高い、希少糖D-アロースから、D-アロースのみを構成単位とする新規二糖およびオリゴ糖を生産する方法を開発する。本研究では単糖から合成できるホスホリラーゼに焦点を当て、D-アロースから二糖(アロシルアロース)、オリゴ糖(アロオリゴ糖)までの一連の生産法の確立と、その技術を他の希少糖にも応用することを目指して研究を実施した。
生産に用いる材料に用いるD-アロースを十分量生産した。また、アロキナーゼによるD-アロースとATPからD-アロース6-リン酸の生産を試みた。しかし、D-アロース6-リン酸からD-アロース1-リン酸の生産では非常に効率が悪いため、D-アロース1-リン酸を生産する微生物のスクリーニングを行った。D-グルコース1-リン酸からD-アロース1-リン酸に変換する微生物、D-アロースからD-アロース1-リン酸に変換できる微生物の分離に成功した。D-アロース1-リン酸の生産が可能となったので、既知のホスホリラーゼを用いてアロシルアロースの生産を試みたがD-アロース1-リン酸が不安定でアロースに分解してしまうため反応が合成の方向に働かず生産物を得ることができなかった。一方、D-グルコース1-リン酸からD-アロース1-リン酸に変換できる微生物はBacillus属と同定し、二糖のセロビオースにも作用することがわかったので、本菌を用いてセロビオースからのアロシルアロースの生産を試みた。その結果、セロビオースをケトセロビオースに微生物酸化し、水素化ホウ素ナトリウムを用いて還元することで、高い収率でアロシルアロースが得られることがわかった。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2013 2012

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Gene Cloning and Characterization of L-Ribulose 3-epimerase from Mesorhizobium loti and Its Application to Rare Sugar Production.2013

    • Author(s)
      Uechi, K., Takata, G., Fukai, Y., Yoshihara, A., Morimoto, K.
    • Journal Title

      Biosci Biotechnol Biochem

      Volume: 77(3) Pages: 511-5

  • [Journal Article] Preparation of D-gulose from disaccharide lactitol using microbial and chemical methods.2013

    • Author(s)
      Morimoto, K., Shimonishi, T., Miyake, S., Takata, G., Izumori, K.
    • Journal Title

      Biosci Biotechnol Biochem

      Volume: 77 Pages: 253-258

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cloning and characterization of the l-ribose isomerase gene from Cellulomonas parahominis MB426.2013

    • Author(s)
      Morimoto, K., Terami, Y., Maeda, YI., Yoshihara, A., Takata, G., Izumori, K.
    • Journal Title

      J Biosci Bioeng

      Volume: 115 Pages: 377-381

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2012.10.021

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 微生物反応および酵素反応を用いたD-プシコースからD-タロースの生産2012

    • Author(s)
      寺見優司、吉原明秀、森本兼司、高田悟郎
    • Organizer
      日本生物工学会2012年度全国大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場
    • Year and Date
      20121023-20121026
  • [Presentation] Bacillus sp. K44株の希少糖に対する反応性と代謝経路の解明2012

    • Author(s)
      森本兼司、高田悟郎、小林秀明、吉原明秀
    • Organizer
      日本生物工学会2012年度全国大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場
    • Year and Date
      20121023-20121026
  • [Presentation] Mesorhizobium loti tono由来のD-タガトース3-エピメラーゼの機能解析2012

    • Author(s)
      上地敬子、深井善範、吉原明秀、森本兼司、高田悟郎
    • Organizer
      日本生物工学会2012年度全国大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場
    • Year and Date
      20121023-20121026
  • [Presentation] Characterization of two ketose 3-epimerase from Mesorhizobium loti tono and its application of rare sugar production2012

    • Author(s)
      Uechi, K., Yoshihara, A., Morimoto, K., Takata, G.
    • Organizer
      Bioactive Okayama 2012
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      20120913-20120914
  • [Presentation] Efficient bioproduction of rare sugars using microbial and chemical reaction2012

    • Author(s)
      Terami, Y., Yoshihara, A., Morimoto, K., Takata, G.
    • Organizer
      Bioactive Okayama 2012
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      20120913-20120914

URL: 

Published: 2014-07-24  

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