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2012 Fiscal Year Annual Research Report

ヒトと植物の複合糖鎖を分解するビフィズス菌の新規ファミリー酵素の構造解析

Research Project

Project/Area Number 24380053
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

伏信 進矢  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (00302589)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 芦田 久  近畿大学, 生物理工学部, 教授 (40379087)
藤田 清貴  鹿児島大学, 農学部, 助教 (20381189)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords糖質分解酵素 / ビフィズス菌 / 血液型抗原 / β-アラビノオリゴ糖 / 複合糖鎖
Research Abstract

1、発現コンストラクトの作製:4種類のターゲット((1)B-Ga1ABb、(2)NagBb、(3)HypBA2、(4)HypBA1)のうち、(1)B-GalABbおよび(3)HypBA2で多数のdeletionコンストラクトを作製してその性質を調べた。(1)については、24-700残基のコンストラクト(B-Gal1Bb-de1700)が、(3)についてはC末端側を300~537残基欠失したCΔ300、CΔ404、CΔ537の活性が高く、十分な安定性を備えていることが確認された。ただし、CΔ537はCa2+存在下で活性が発現することが判明した。
2、欠失コンストラクトの作製が必要ない(2)NagBb、(4)HypBA1に加えて、上記の欠失コンストラクトを用いて、大腸菌での大量発現条件を検討した。その結果、全てのコンストラクトで大量発現(10mg/培養L以上)させることに成功した。結晶化条件の探索の結果、(1)B-GalABb-de1700と(4)HypBA1で構造解析可能な結晶が得られ、両方で最大2.0Åのnativeデータセットを測定することに成功した。さらに、(4)HypBA1では、SeMet置換体を作成してデータ測定を行った結果、SAD法により位相決定に成功し、GH127として世界初の立体構造の決定に成功した。(1)B-GaIABb-de1700はSeMet置換体がnative結晶と同様の条件で成長しないため、他の結晶化条件の探索および他の位相決定法を検討中である。残り2種類のターゲットに関しては、いくつかの条件で微結晶が得られているものの、構造解析に適した結晶が得られないため、引き続き条件検討を行う。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

初年度はコンストラクト作製と結晶化条件の検討までを予定していたが、4種類のターゲットのうち、すでにそのうち1つで、予定以上の進展があり、結晶構造の決定に成功しているため。

Strategy for Future Research Activity

立体構造の決定に成功した(4)HypBA1に関しては、リガンドとの複合体の構造を決定し、基質認識と反応機構の解明を目指す。(1)B-Ga1ABb-de1700は結晶化条件が確定しているため、位相決定を目指す。他のターゲットに関しては、結晶化の条件検討を行う。研究計画に特に変更はない。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

雇用している研究員の人件費の最終月(3月)の支出額の確定が遅くなったために、約7万円の残額が出た。来年度の物品費(消耗品)として使用する予定である。

  • Research Products

    (12 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Bifidobacteria! a-galactosidase with unique carbohydrate-binding module specifically acts on blood group B antigen2013

    • Author(s)
      脇中琢良、芦田久, ら(他8名)
    • Journal Title

      Glycobiology

      Volume: 23 Pages: 232-240

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 1,3-1,4- a ~L_Fucosynthase That Specifically Introduces Lewis a/x Antigens into Type-1/2 Chains2012

    • Author(s)
      櫻間晴子、伏信進矢、芦田久, ら(他7名)
    • Journal Title

      J.Biol. Chem.

      Volume: 287 Pages: 16709-16719

    • DOI

      10.1074/jbc.Mill.333781

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Functional analysis of degradative enzymes for hydroxyproline-1inked β-L-arab i nof uranos i de s in Bifidobacterium longum2012

    • Author(s)
      藤田清貴, ら(他2名)
    • Journal Title

      Trends. Glycosci. Glycotechnol.

      Volume: 24 Pages: 215-224

    • DOI

      10.4052/tigg.24.215

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 新規な糖質関連酵素の構造.機能解析2012

    • Author(s)
      伏信進矢
    • Journal Title

      応用糖質科学

      Volume: 2 Pages: 44-50

  • [Presentation] 植物性多糖に作用するBifidobacteirum longum由来の酵素の解析2013

    • Author(s)
      芦田久, ら(他2名)
    • Organizer
      日本農芸化学会2013年度大会
    • Place of Presentation
      東北大学川内キャンパス(宮城県)
    • Year and Date
      20130324-20130327
  • [Presentation] Bifidobacteirum longum由来のエキソーβ-1.3-ガラクタナーゼの機能解析2013

    • Author(s)
      藤田清貴, ら(他3名)
    • Organizer
      日本農芸化学会2013年度大会
    • Place of Presentation
      東北大学川内キャンパス(宮城県)
    • Year and Date
      20130324-20130327
  • [Presentation] ルイスa抗原とルイスx抗原を特異的に認識する1,3-1,4-a-L-フコシダーゼの立体構造2012

    • Author(s)
      伏信進矢
    • Organizer
      第10回糖鎖科学コンソーシアムシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京コンファレンスセンター(東京)(招待講演)
    • Year and Date
      20121124-20121125
  • [Presentation] ビフィズス菌が生産する植物糖タンパク質糖鎖分解酵素群の解析2012

    • Author(s)
      藤田清貴
    • Organizer
      第16回腸内細菌腸内細菌学会
    • Place of Presentation
      神戸市産業振興センター(兵庫県)
    • Year and Date
      20120614-20120615
  • [Presentation] Bifidobacterium longumのハイドロキシプロリンに富む糖タンパク質の分解メカニズムの解明2012

    • Author(s)
      藤田清貴, ら(他4名)
    • Organizer
      第2回新潟大学国際糖質科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      新潟大学(新潟)(招待講演)
    • Year and Date
      2012-11-13
  • [Remarks]

    • URL

      http://enzyme13.bt.a.u-tokyo.ac.jp

  • [Remarks]

    • URL

      http://researchmap.jp/ashida/

  • [Remarks]

    • URL

      http://kuris.dd.kagoshima-u.ac.jp/408011.html

URL: 

Published: 2014-07-16  

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