2014 Fiscal Year Research-status Report
細菌由来の新規L-ヒドロキシプロリン代謝酵素の解析
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25440049
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
渡邉 誠也 愛媛大学, 農学部, 准教授 (90379032)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ヒドロキシプロリン / プロリン / コラーゲン / 微生物代謝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
①D-HypDHの触媒メカニズムの解明：各サブユニットと個別に発現精製した。その結果、LhpB遺伝子が触媒サブユニットβをコードしていること、四次構造形成により活性部位の構造が変化すること、などの知見を得た。学術論文1報を発表した（Watanabe et al., J. Biotechnol. 2015, 199, 9-16）。
②Pyr4H2C脱アミノ化酵素の新たな触媒メカニズムの解明：活性残基リシンに続く活性部位の候補として、193番目と255番目のアスパラギン酸に着目した。変異体の解析から、この2箇所が活性に重要であるだけでなく立体構造維持にも寄与している可能性が示唆された。
③3-ヒドロキシプロリン（T3LHyp）代謝経路の解明：バイオインフォマティック解析の結果、前年度に明らかにした細菌の代謝酵素のホモログが超好熱古細菌Thermococcus litoralisにも存在することが分かった。2番目の酵素であるΔ1-ピロリン-2-カルボン酸還元酵素は、同じタンパク質ファミリーに属するものの細菌と古細菌で大きく性質が異なっていた。学術論文1報を発表した（Watanabe et al., FEBS Open Bio 2014, 4, 617-626）。
④Bifunctional proline racemase/hydroxyproline epimeraseの発見：プロリンラセマーゼとヒドロキシプロリン異性化酵素は、同じタンパク質ファミリーに属するが基質特異性は極めて厳格である。一方、③の研究の過程で超好熱古細菌T. litoralis由来機能未知遺伝子OCC_00372が、プロリンとヒドロキシプロリン両方に作用する酵素であることを初めて見出した。学術論文1報を発表した（Watanabe et al., PLoS One 10(3), e0120349）。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
学術論文6報、学会発表7件など順調な成果を上げることができた。前年度に推進方策として挙げた他大学の研究者とのD-HypDHの産業応用についても、学術論文公表に至るなど形ある成果を上げることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究は順調に進んでおり、支障となる問題はない。最終年度に向けて研究完遂を目指す。
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[Journal Article] An enzymatic method to estimate the content of L-hydroxyproline2015
Author(s)
Watanabe, S., Hiraoka, Y., Endo, S., Tanimoto, Y., Tozawa, Y. and Watanabe, Y.
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Journal Title
Journal of Biotechnology
Volume: 199
Pages: 9-16
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] A bienzyme electrochemical biosensor for the detection of collagen L-hydroxyproline2015
Author(s)
Sakamoto, H., Watanabe, K., Koto, A., Koizumi, G., Satomura, T., Watanabe, S. and Suye, SI.
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Journal Title
Sensing and Bio-sensing Research
Volume: 4
Pages: 37-39
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Diversity in guanosine 3', 5'-bisdiphosphate (ppGpp) sensitivity among guanylate kinases of bacteria and plants2014
Author(s)
Nomura, Y., Izumi, A., Fukunaga, Y., Kusumi, K., Iba, K., Watanabe, S., Nakahira, Y., Weber, A.P.M., Nozawa, A. and Tozawa, Y.
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Journal Title
Journal of Biological Chemistry
Volume: 289
Pages: 15631-15641
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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