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2013 Fiscal Year Final Research Report

Crystal structure of glucansucrase from the dental caries pathogen, Streptococcus mutans

Research Project

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Project/Area Number 23780139
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Food science
Research InstitutionUniversity of Shizuoka

Principal Investigator

ITO Keisuke  静岡県立大学, 食品栄養科学部, 助教 (40580460)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Keywords虫歯(う蝕) / Streptococcus mutans / 糖転移酵素 / 機能性食品 / ペプチド / X線結晶構造解析
Research Abstract

Streptococcus mutans is the dental caries pathogen. Caries formation is initiated when glucan, a sticky glucose polymer produced by S. mutans, forms a biofilm (dental plaque) on teeth. The GTF-SI from S. mutans is the key enzyme for the biofilm formation. The structure of GTF-SI analyzed in this study showed that the domain order of GTF-SI was circularly permuted as compared to common GH family 13 amylases. Based on the apo GTF-SI structure and the structures in complex with its inhibitors, we proposed its transglycosyl reaction mechanism via glycosyl-enzyme intermediate in subsite -1. Most importantly, our study reveals that the conformations of the glucose moiety in subsite +1 determines the transglycosyl reaction specificity of glucansucrases. In addition to structural differences in subsite +1, GTF-SI possesses unique structural features in subsite +2. The information should be extremely useful to design new inhibitors to prevent the biofilm formation by the GTF-SI.

  • Research Products

    (28 results)

All 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (5 results) Presentation (17 results) Book (4 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Trp-Arg-Xaa tripeptides act as uncompetitive-type inhibitors of human dipeptidyl peptidase IV2014

    • Author(s)
      Vu Thi Tuyet Lan, Keisuke Ito, Sohei Ito, Yasuaki Kawarasaki
    • Journal Title

      Peptides

      Volume: 54 Pages: 166-170

    • DOI

      10.1016/j.peptides.2014.01.027

  • [Journal Article] Analysing the substrate multispecificity of a proton-coupled oligopeptide transporter using a dipeptide library2013

    • Author(s)
      Keisuke Ito, Aya Hikida, Vu Thi Tuyet Lan, Takayasu Motoyama, Sayuri Kitagawa, Yuko Yoshikawa, Ryuji Kato, Yasuaki Kawarasaki.
    • Journal Title

      Nat. Commun

      Volume: 4(2502)

    • DOI

      10.1038/ncomms3502.

  • [Journal Article] Systematic analysis of a dipeptide library for inhibitor development using human dipeptidyl peptidase IV produced by a Saccharomyces cerevisiae expression system2013

    • Author(s)
      Aya Hikida, Keisuke Ito, Takayasu Motoyama, Ryuji Kato, Yasuaki Kawarasaki
    • Journal Title

      Biochem, Biophys. Res. Commun

      Volume: 430(4) Pages: 1214-1222

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2012.12.073.

  • [Journal Article] Soy peptides enhance heterologous membrane protein expression during the exponential growth phase of Saccharomyces cerevisiae2012

    • Author(s)
      Keisuke Ito, Aya Hikida, Sayuri Kitagawa, Takumi Misaka, Keiko Abe, Yasuaki Kawarasaki
    • Journal Title

      Biosci. Biotechnol. Biochem

      Volume: 76(3) Pages: 628-631

    • DOI

      10.1271/bbb.110965

  • [Journal Article] Crystal structure of Glucansucrase from the Dental Caries Pathogen Streptococcus mutans2011

    • Author(s)
      Keisuke Ito, Sohei Ito, Tatsuro Shimamura, Simone Weyand, Yasuaki Kawarasaki, Takumi Misaka, Keiko Abe, Takuya Kobayashi,Alexander David Cameron, So Iwata
    • Journal Title

      J. Mol. Biol

      Volume: 408(2) Pages: 177-186

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2011.02.028.

  • [Presentation] 抗2型糖尿病標的hDPPIVを新たな様式で阻害するオリゴペプチド群の発見2014

    • Author(s)
      伊藤圭祐、Vu Thi Tuyet Lan、伊藤創平、河原崎泰昌
    • Organizer
      第15回静岡ライフサイエンスシンポジウム
    • Place of Presentation
      静岡
    • Year and Date
      20140300
  • [Presentation] プロトン共役型オリゴペプチド輸送体を介した食品ペプチド素材の生体吸収性解析2014

    • Author(s)
      伊藤圭祐、Vu Thi Tuyet Lan、木村美香、本山貴康、河合駿、加藤竜司、河原崎泰昌
    • Organizer
      日本農芸化学会2013年度大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20140300
  • [Presentation] プロトン共役型オリゴペプチド輸送体によるジ・トリペプチドおよび医薬品認識メカニズムの解明2014

    • Author(s)
      Vu Thi Tuyet Lan、伊藤圭祐、石黒正路、本山貴康、河合駿、加藤竜司、河原崎泰昌
    • Organizer
      日本農芸化学会2013年度大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20140300
  • [Presentation] 食薬ペプチド機能研究コンソーシアム—分子と生体を繋ぐ包括的な産学官連携研究体制の構築を目指して—2013

    • Author(s)
      伊藤圭祐、萱嶋泰成、吉川悠子、佐久間理英、石井剛志、中村順行、河原崎泰昌
    • Organizer
      "産・学・民・官"の連携を考えるつどい
    • Place of Presentation
      静岡
    • Year and Date
      20131100
  • [Presentation] 高齢者の食と楽しみを守る「おいしい訓練飴」の効果の検証2013

    • Author(s)
      森野智子、伊藤圭祐
    • Organizer
      "産・学・民・官"の連携を考えるつどい
    • Place of Presentation
      静岡
    • Year and Date
      20131100
  • [Presentation] Multisubstrate recognition mechanism of proton-coupled oligopeptide transporter2013

    • Author(s)
      Vu Thi Tuyet Lan, Keisuke Ito, Takayasu Motoyama, Sayuri Kitagawa, Ryuji Kato, Yasuaki Kawarasaki
    • Organizer
      THE 18th SHIZUOKA FORUM ON HEALTH AND LONGEVITY
    • Place of Presentation
      Shizuoka
    • Year and Date
      20131100
  • [Presentation] 食品ペプチド・医薬品の生体吸収性に関与するPOTファミリー輸送体の基質多選択性2013

    • Author(s)
      伊藤圭祐、Vu Thi Tuyet Lan、本山貴康、加藤竜司、河原崎泰昌
    • Organizer
      第39回機能性食品用ペプチド研究会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      20131000
  • [Presentation] Alanine-scanning mutagenesisによる酵母ペプチド輸送体Ptr2pの多基質認識メカニズムの解析2013

    • Author(s)
      Vu Thi Tuyet Lan、伊藤圭祐、本山貴康、北川さゆり、加藤竜司、河原崎泰昌
    • Organizer
      第65回日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      20130900
  • [Presentation] POTファミリー輸送体を介した栄養源ペプチド・医薬品の吸収スペクトルの解明2013

    • Author(s)
      伊藤圭祐、本山貴康、加藤竜司、河原崎泰昌
    • Organizer
      静岡県立大学学術フォーラム
    • Place of Presentation
      静岡
    • Year and Date
      20130900
  • [Presentation] 在宅で生活する健康な高齢者における「棒付き飴」トレーニングの効果2013

    • Author(s)
      森野智子、伊藤圭祐
    • Organizer
      静岡県立大学学術フォーラム
    • Place of Presentation
      静岡
    • Year and Date
      20130900
  • [Presentation] 全400種ジペプチドの網羅的解析により解明された真核生物ペプチドトランスポーターの基質多選択性2013

    • Author(s)
      伊藤圭祐、疋田礼、本山貴康、加藤竜司、河原崎泰昌
    • Organizer
      日本農芸化学会2012年度大会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      20130300
  • [Presentation] 抗2型糖尿病DPP-IV阻害ペプチドの探索と吸収特性評価2012

    • Author(s)
      疋田礼、伊藤圭祐、河原崎泰昌
    • Organizer
      第17回日本フードファクター学会学術集会
    • Place of Presentation
      静岡
    • Year and Date
      20121100
  • [Presentation] 出芽酵母をツールとした迅速・簡便なペプチド輸送活性解析システムの開発2012

    • Author(s)
      疋田礼、伊藤圭祐、本山貴康、北川さゆり、河原崎泰昌
    • Organizer
      第64回日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20121000
  • [Presentation] 食品ペプチド素材の吸収特性解析システムの開発2012

    • Author(s)
      疋田礼、伊藤圭祐、本山貴康、北川さゆり、河原崎泰昌
    • Organizer
      第13回静岡ライフサイエンスシンポジウム
    • Place of Presentation
      静岡
    • Year and Date
      20120300
  • [Presentation] ペプチド性培養基材は酵母指数増殖期における組換えタンパク質生産性を向上する2012

    • Author(s)
      疋田礼、伊藤圭祐、河原崎泰昌
    • Organizer
      日本農芸化学会2012年度大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20120300
  • [Presentation] 虫歯菌由来糖質関連酵素のX線結晶構造解析2011

    • Author(s)
      伊藤圭祐、岩田想、河原崎泰昌、伊藤創平
    • Organizer
      静岡県立大学学術フォーラム
    • Place of Presentation
      静岡
    • Year and Date
      20110900
  • [Presentation] 歯垢形成の原因となるグルカン合成酵素の立体構造解析2011

    • Author(s)
      伊藤圭祐、伊藤創平、岩田想、河原崎泰昌
    • Organizer
      日本生物工学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20110900
  • [Book] 食品加工技術2014

    • Author(s)
      伊藤圭祐, 他
    • Publisher
      日本食品・機械研究会
  • [Book] バイオサイエンスとインダストリー2014

    • Author(s)
      伊藤圭祐, 他
    • Total Pages
      72
    • Publisher
      バイオインダストリー協会
  • [Book] 化学と生物2011

    • Author(s)
      伊藤圭祐, 他
    • Total Pages
      49
    • Publisher
      株式会社学会出版センター
  • [Book] バイオサイエンスとインダストリー2011

    • Author(s)
      伊藤圭祐, 他
    • Total Pages
      69
    • Publisher
      バイオインダストリー協会
  • [Remarks]

    • URL

      http://sfns.u-shizuoka-ken.ac.jp/sfns/temp_docs/110218GSase/110218.html

  • [Remarks]

    • URL

      http://www.jst.go.jp/pr/announce/20110217/index.html

URL: 

Published: 2015-06-25  

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