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2014 Fiscal Year Research-status Report

キチン質の酵素糖化促進因子の解析

Research Project

Project/Area Number 25850077
Research InstitutionIchinoseki National College of Technology

Principal Investigator

中川 裕子  一関工業高等専門学校, 准教授 (70435577)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywordsキチン / 酵素分解 / 促進因子 / 多糖バイオマス / 組換え酵素
Outline of Annual Research Achievements

これまでに精製済みSgCBP I(新潟大との共同研究により酵素を頂いた)、当研究室で精製したSgCBP II-Vのキチン分解酵素との相乗効果試験と至適pHや至適温度、濃度等の解析を行ってきた。全部はデータが揃っていないため、引き続き各酵素のキャラクタライゼーションを行っていく。各CBPは基質によって反応性が異なることが判ったが、反応機構は似通っている。なぜこの菌株が5つもCBPを持っているのか非常に興味深い。
詳細な結合試験は、最も解析が進んでいるSgCBP IVとその変異型組換えSgCBP IVのうちのひとつに関して行った。手法が確立したので、他のSgCBPに関しても同手法で進める。今のところ、結合の強さと基質の分解能力には相関は見られない。
SgCBP Vに関しては、2つあるドメインのうちの1つに関しても組換えタンパクを作成することに成功し、精製方法を確立した。もう1つのドメインに関しては苦戦している。精製に成功したシグナル配列を除く全長と、推定キチン結合ドメインとして登録されていた部分が、セルロース上でモノオキシゲナーゼ活性、あるいはセルロース上にニックを入れる活性を持つことが明らかになった。
最も解析が進んでいるSgCBP IVに関して4つの変異型組換えベクターを作成し、そのうち1つの精製に成功した。基質に対する結合試験と、キチン分解酵素と組み合わせた分解試験を終えたところである。基質に対する結合力は変わらないものの、αキチン、βキチンに対する分解効率に差があることが明らかになった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

妊娠後期に入院を余儀なくされ、学生の指導が途中からできなくなった。さらに、出産、育休に入ったためメイルのみで指導を行っており、若干遅れが生じている。
基質の物性評価に関してはデータがほぼ揃ったが、詳細な結合試験に関しては一部のCBPに関してのデータを得るにとどまっている。各酵素のキャラクタライゼーションに関しても引き続き解析中である。
SgCBP Vに関しては、2つあるドメインのうちの1つに関しても組換えタンパクを作成することに成功し、解析も順調であるが、もう1つのドメインを含む組換えタンパクは得られていない。
最も解析が進んでいるSgCBP IVに関して変異体1種を含むデータで論文をまとめるに至った。

Strategy for Future Research Activity

1)相乗効果試験に加え、SgCBP I-V自体の活性を明らかにする。生成物の量が非常に少ないため、UHPLCを用いた系を確立する必要がある。基質の状態も重要である。
2)SgCBP Vとセルラーゼの相乗効果を調べる。
3)SgCBP IVの変異体の精製物に関してキャラクタライゼーションを行い、重要なアミノ酸残基について考察する。SgCBP IV以外の変異体も作成する。
4)精製プロテアーゼを使った分解試験を進める。
5) SgCBP、キチナーゼ、プロテアーゼを組み合わせ、各基質に最適な酵素液を提案する。場合によっては変異酵素も利用できる。

Causes of Carryover

妊娠し、12月から産休に入る予定だったが、体調を崩して11月に入院、そのまま出産となった。現在は育休中で、2015年10月に復帰予定である。

Expenditure Plan for Carryover Budget

復帰後、及び平成28年度にSgCBP I-Vの解析、各種変異体の解析に用いるとともに、SgCBP、キチナーゼ、プロテアーゼを組み合わせ、各基質に最適な酵素液を提案する実験に使用する。また、学会発表や研究打ち合わせのための出張費、論文校閲に使用する。

  • Research Products

    (9 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] A small lytic polysaccharide monooxygenase from Streptomyces griseus targeting a-and b-chitin2015

    • Author(s)
      Yuko S. Nakagawa, Madoka Kudo, Jennifer S. M. Loose, Takahiro Ishikawa, Kazuhide Totani, Vincent G. H. Eijsink and Gustav Vaaje-Kolstad
    • Journal Title

      FEBS Journal

      Volume: 282(6) Pages: 1065-79

    • DOI

      10.1111/febs

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 種々のキチン分解酵素によるキチンへの結合・分解挙動のAFM 1分子解析2014

    • Author(s)
      加藤早紀、中川裕子、森俊明
    • Organizer
      第63回高分子討論会
    • Place of Presentation
      長崎大学文教キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-26
  • [Presentation] Streptomyces griseus由来のキチン分解促進因子SgCBP IVの解析2014

    • Author(s)
      石川隆大、工藤まどか、 戸谷一英、Vincent G. H. Eijsink、Gustav Vaaje-Kolstad、中川裕子
    • Organizer
      第28回キチン・キトサンシンポジウム
    • Place of Presentation
      順天堂大学
    • Year and Date
      2014-08-07 – 2014-08-08
  • [Presentation] β-キチンナノファイバーの製造と物性評価2014

    • Author(s)
      戸谷一英,二階堂望,中川裕子,二階堂満,長田光正,甲野裕之,伊藤良仁,高橋亨,小浜恵子,古関健一,石村惣一,田代勝男,谷口隆雄,成廣和枝,山下和彦
    • Organizer
      第28回キチン・キトサンシンポジウム
    • Place of Presentation
      順天堂大学
    • Year and Date
      2014-08-07 – 2014-08-08
  • [Presentation] AFMを用いたキチン分解酵素反応の1分子観察2014

    • Author(s)
      加藤早紀、中川裕子、森俊明
    • Organizer
      第24回バイオ・高分子シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス西9号館2階ディジタル多目的ホール
    • Year and Date
      2014-07-24 – 2014-07-25
  • [Presentation] キチン分解酵素ChiA,ChiB およびChiC のキチンへの結合解離挙動の1 分子観察2014

    • Author(s)
      加藤早紀、中川裕子、森俊明
    • Organizer
      第63回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2014-05-28 – 2014-05-30
  • [Presentation] AFM フォースマッピングを用いた酵素的キチン分解反応の加速効果の直接観察2014

    • Author(s)
      宍戸啓介、中川裕子、森敏明
    • Organizer
      第63回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2014-05-28 – 2014-05-30
  • [Remarks] Research map

    • URL

      http://researchmap.jp/yukonakagawa/

  • [Remarks] 一関工業高等専門学校 物質科学工学科

    • URL

      http://www.ichinoseki.ac.jp/gyoseki/che/NakagawaYuko.html

URL: 

Published: 2016-06-01  

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