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2012 Fiscal Year Annual Research Report

糸状菌由来ペクチン分解酵素群の網羅的機能解析

Research Project

Project/Area Number 22580091
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

阪本 龍司  大阪府立大学, 生命環境科学研究科(系), 准教授 (10275282)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
KeywordsPenicillium chrysogenum / ペクチン / アラビノフラノシダーゼ / アラビナナーゼ / ガラクトシダーゼ / ガラクタナーゼ / フェルラ酸エステラーゼ / ラムノガラクチュロナン分解酵素
Research Abstract

ペクチンはホモガラクチュロナン領域とラムノガラクチュロナン(RG)領域から構成されるヘテロ多糖であり、様々な修飾基をもつ。優れたペクチン分解能を有するPenicillium chrysogenum によるペクチン分解機構を明らかにする目的で、本研究課題では本ゲノム中に存在する54種の推定ペクチン分解系遺伝子の機能解析を目指している。本年度終了時までに全遺伝子のクローン化を行い、そのうち30種のタンパク質については反応特性解析を完了した。本年度に得られた結果の中、本概要ではRG分解系酵素の3種について記載する。本菌培養上清中で主要なRG分解酵素であるRGL1は、RG多糖を特異的に切断し、非還元末端に不飽和ガラクチュロン酸(ΔGalA)をもつRGオリゴ糖を生成したことから、エンド-RGリアーゼであることが判明した。また、RG側鎖のアラビナンを部分的に除去することにより分解活性は増大した。上記で生成するRGオリゴ糖は、エキソ型のRGリアーゼ(エキソ-RGL)により2糖単位(ΔGalA-Rha)で速やかに分解された。また、その反応生成物の解析結果より、本酵素はRG側鎖のガラクトースをバイパスできることも判明した。不飽和ラムノガラクチュロニルハイドロラーゼ(URH1)はシグナルペプチドがなく、菌体内酵素と推定されるが、本酵素はエキソ-RGLにより生成するΔGalA-Rhaを加水分解した。なお、本酵素は非還元末端にΔGalAを有する種々のオリゴ糖には活性を示さなかった。以上の結果より、P. chrysogenumにおいて、RG多糖はRGL1とエキソ-RGLの相乗作用によりΔGalA-Rhaまで分解され、続いて菌体内でURH1により糖化されるものと考えられる。なお、真核生物由来のエキソ-RGLおよびURHはこれまでに報告例はなく、カビによるペクチン分解における新たな知見を得た。

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

    (3 results)

All 2013 2012

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Biochemical characterization of a GH53 endo-β-1,4-galactanase and a GH35 exo-β-1,4-galactanase from Penicillium chrysogenum.2013

    • Author(s)
      Sakamoto T.
    • Journal Title

      Appl. Microbiol. Biotechnol.

      Volume: 97 Pages: 2895-2906

    • DOI

      10.1007/s00253-012-4154-5

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Penicillium chrysogenum 31B株由来のL-アラビナン特異的α-L-アラビノフラノシダーゼ2012

    • Author(s)
      篠﨑文香
    • Organizer
      日本応用糖質科学会大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20120919-20120921
  • [Presentation] 不溶性小麦アラビノキシランの分解に適した酵素の選択2012

    • Author(s)
      楠本敬文
    • Organizer
      日本応用糖質科学会大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2012-09-20

URL: 

Published: 2014-07-24  

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