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2014 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 InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

伏信 進矢  東京大学, 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, 准教授 (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
Outline of Annual Research Achievements

5種類のターゲット(①B-GalABb、②NagBb、③HypBA2、④HypBA1、⑤β-Ara2結合タンパク質)の結晶化と構造解析を行なった。①B-GalABbでは、24-700残基のコンストラクトを用いて安定な結晶化条件を確立した。位相決定までは至っていないが、分解能2.0Aの結晶が再現よく得られており、構造決定が可能になった。②NagBbでは、タンパク質のリジン残基をメチル化することにより、再現性高く、分解能約2.8Aの結晶が得られるようになった。③HypBA2では、C末端側を300残基欠失した1129残基のコンストラクトを用いて、β-Ara2の存在下で0.3 mm程度のサイズの結晶が得られており、現在分解能2.8Aのデータセットを得ている。④HypBA1ではアポ体、アラビノース複合体の結晶構造を決定し、変異体作成および詳細な生化学的解析を行なった結果をまとめて、査読付き原著論文を発表した。GH127として世界初の立体構造の報告となった。⑤ABCトランスポーターの溶質結合ドメインであるβ-Ara2結合タンパク質の結晶化と構造決定に成功した。ITC測定によりリガンドのKd値を決定し、MD計算によりオープン型構造の推定にも成功した。さらに、ビフィズス菌由来の植物および動物由来糖鎖に作用する加水分解酵素の性質解明を行い、新規な酵素を3種類発見した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (21 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 2 results) Book (1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Open-close structural change upon ligand binding and two magnesium ions required for the catalysis of N-acetylhexosamine 1-kinase2015

    • Author(s)
      佐藤真与、荒川孝俊、伏信進矢ら
    • Journal Title

      BBA - Proteins Proteom.

      Volume: 1854 Pages: 333-340

    • DOI

      10.1016/j.bbapap.2015.01.011

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural basis for the 4'-hydroxylation of diclofenac by a microbial cytochrome P450 monooxygenase2015

    • Author(s)
      許蓮花、荒川孝俊、伏信進矢ら
    • Journal Title

      Appl. Microbiol. Biotechnol.

      Volume: 99 Pages: 3081-3091

    • DOI

      10.1007/s00253-014-6148-y

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] α-N-Acetylglucosaminidase from Bifidobacterium bifidum specifically hydrolyzes α-linked N-acetylglucosamine at nonreducing terminus of O-glycan on gastric mucin2015

    • Author(s)
      芦田久ら
    • Journal Title

      Appl Microbiol Biotechnol.

      Volume: 99 Pages: 3941-3948

    • DOI

      10.1007/s00253-014-6201-x

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Characterization of a β-L-arabinopyranosidase from Bifidobacterium longum subsp. longum2015

    • Author(s)
      藤田清貴ら
    • Journal Title

      J. Appl. Glycosci.

      Volume: 62 Pages: 1-6

    • DOI

      10.5458/jag.jag.JAG-2014_006

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Crystal structure of a feruloyl esterase belonging to the tannase family: a disulfide bond near a catalytic triad2014

    • Author(s)
      鈴木健太郎、荒川孝俊、伏信進矢ら
    • Journal Title

      Proteins: Struct. Funct. Bioinform.

      Volume: 82 Pages: 2857-2867

    • DOI

      10.1002/prot.24649

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Structural basis for reversible phosphorolysis and hydrolysis reactions of 2-O-α-glucosylglycerol phosphorylase2014

    • Author(s)
      東原幸起、荒川孝俊、伏信進矢ら
    • Journal Title

      J. Biol. Chem.

      Volume: 289 Pages: 18067-18075

    • DOI

      10.1074/jbc.M114.573212

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bifidobacterium longum subsp. longum exo-β-1,3-galactanase, an enzyme for the degradation of type II arabinogalactan2014

    • Author(s)
      藤田清貴ら
    • Journal Title

      Appl. Environ. Microbiol.

      Volume: 80 Pages: 4577-4584

    • DOI

      10.1128/AEM.00802-14

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] HRGPの分解に関与するBifidobacterium longum由来α-L-アラビノフラノシダーゼの機能解析2015

    • Author(s)
      藤田清貴、坂本彩美、下川倫子、金子 哲、北原兼文
    • Organizer
      日本農芸化学会 2015年度大会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2015-03-28 – 2015-03-28
  • [Presentation] ビフィズス菌由来N-アセチルへキソサミン 1-キナーゼのオリゴ糖合成を目指した機能改変2015

    • Author(s)
      佐藤真与、荒川孝俊、伏信進矢ら
    • Organizer
      日本農芸化学会 2015年度大会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2015-03-28 – 2015-03-28
  • [Presentation] 反転型糖質ホスホリラーゼの立体構造と基質認識2015

    • Author(s)
      伏信進矢
    • Organizer
      日本農芸化学会 2015年度大会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2015-03-28 – 2015-03-28
  • [Presentation] Sda抗原を分解するビフィズス菌由来のバイファンクショナル酵素2015

    • Author(s)
      芦田 久、鈴木 里奈
    • Organizer
      日本農芸化学会 2015年度大会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2015-03-28 – 2015-03-28
  • [Presentation] Bifidobacteirum longum JCM1217由来N-アセチルヘキソサミン1-キナーゼの構造・機能解析2014

    • Author(s)
      佐藤真与、西本完、荒川孝俊、北岡本光、伏信進矢
    • Organizer
      日本応用糖質科学会平成26年度大会(第63回)
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-24
  • [Presentation] Bifidobacterium longumにコードされたβ-L-アラビノフラノシダーゼホモログの機能解析2014

    • Author(s)
      藤田清貴、川原由義、下川倫子、伏信進矢、石渡明弘、Sophon Kaeothip、伊藤幸成、北原兼文
    • Organizer
      日本応用糖質科学会平成26年度大会(第63回)
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-24
  • [Presentation] Bifidobacterium longum由来のβ-1,6-ガラクタン側鎖分解酵素群の機能解析2014

    • Author(s)
      坂本彩美、下川倫子、小竹敬久、円谷陽一、北原兼文、藤田清貴
    • Organizer
      日本応用糖質科学会平成26年度大会(第63回)
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-24
  • [Presentation] チオグリコシド中間体を経由するGH127β-L-アラビノフラノシダーゼの触媒メカニズム2014

    • Author(s)
      伏信進矢
    • Organizer
      第33回日本糖質学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2014-08-11 – 2014-08-11
    • Invited
  • [Presentation] Bifidobacterium longumのⅡ型アラビノガラクタン分解代謝経路の解析2014

    • Author(s)
      藤田清貴、坂本彩美、下川倫子、北原兼文
    • Organizer
      第33回日本糖質学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2014-08-11 – 2014-08-11
  • [Presentation] ビフィズス菌由来 GH127 β-L-アラビノフラノシダーゼの 新規な活性中心2014

    • Author(s)
      伏信進矢
    • Organizer
      第28回セルラーゼ研究会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2014-07-11 – 2014-07-11
    • Invited
  • [Book] Glycosidases: inborn errors of glycosphingolipid catabolism (Advances in Neurobiology)2014

    • Author(s)
      芦田久ら
    • Total Pages
      20
    • Publisher
      Springer
  • [Remarks] 東京大学大学院農学生命科学研究科応用生命工学専攻酵素学研究室(伏信研)

    • URL

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

  • [Remarks] 芦田久 研究者情報

    • URL

      http://researchmap.jp/ashida/

  • [Remarks] 藤田清貴 研究ホームページ

    • URL

      http://hypba2.jimdo.com/

URL: 

Published: 2016-06-01  

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