2015 Fiscal Year Research-status Report
微生物の代謝機能と酵素を利用した新しい希少糖およびヘテロ希少二糖生産技術の確立
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26450097
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
高田 悟郎 香川大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (50322722)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森本 兼司 香川大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (90363184)
上地 敬子 香川大学, 学内共同利用施設等, 研究員 (70733426) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 希少糖 / 希少二糖 / D-アロース |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題は、D-アロース、D-アルトロースおよびこれらの希少糖を含む二糖を新規微生物の代謝機能と酵素を用いた新たな生産経路で生産する技術の確立のための基盤研究である。
研究は、①D-グルコシド3-デヒドロゲナーゼの遺伝子組み換えおよび結晶化、構造解析、②根粒菌の希少糖の代謝機能の解析と代謝制御変異の導入、③未利用資源から得られる、トレハロース、マルトース、セロビオースおよびマンノビオース等、二糖類の高次利用を目指し、希少糖および希少糖含有二糖の生産技術の確立および④D-アロースとD-アルトロースなど、異なる希少糖を含有する希少糖含有二糖の生産技術の確立を目標に実施している。
平成27年度は、まず、引き続き①の研究を行った。すなわち、組み換え酵素が不活性型で生産するため、様々な宿主ベクター系の検討および供与微生物の変更をおこなったものの、現在のところ大きな進展は見られない。そのため、結晶化の研究は野生株の酵素を大量に精製して行っているが、大きな結晶は得られていない。②では、根粒菌を各種希少糖で処理したのち、生産物を各種機器分析により分析している。現在のところ、新規の代謝機能は見出されていない。③では、1,4-αグルコシルアロースの結晶を得ることに成功したため、X線結晶構造解析を行った。しかし、希少糖を含有する二糖が予想外に不安定であるため、アロシルアロースについては構造決定する量の生産を試みている。マンノビオースには反応性が低く、現在のところ、D-アルトロースを含む希少糖含有二糖は得られなかったので引き続き検討を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
やや遅れているとの評価は次の理由による。①D-グルコシド3-デヒドロゲナーゼの組み換え酵素が不活性体で生産されてしまうこと、②本酵素の大量精製が難しいため、良好な結晶がまだ得られておらず、ビームを当てる段階まで来ていないこと、③α結合型のヘテロ希少二糖から希少二糖の反応が非常に不安定であり、結晶を得られるほど大量に作れないこと、④β結合型の希少二糖を合成するために用いるホスホリラーゼが確定できていないことである。一方、ヘテロ希少二糖の1,4-α-グルコシルアロースは、初めて結晶を作ることに成功し、大量生産へのめどが立ったので、1,4-α-アロシルアロースについても結晶を得られると考えられる。他の希少二糖についても手順は同じであるので、最終年度においては、最終目標である希少二糖の生産技術の確立に向けて研究を進めていけると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
組み換え酵素生産とX線結晶構造解析については時間がかかるため最優先でめどをつけていきたい。並行して、希少二糖の基盤的生産技術の開発について研究を進めていく。希少オリゴ糖についてもその可能性を探っていきたい。
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| Causes of Carryover |
少額のの残高が生じたが、次年度の研究に影響はない
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
研究の実施に当たって、必要な消耗品費として必要である
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[Journal Article] Essentiality of tetramer formation of Cellulomonas parahominis L-ribose isomerase involved in novel L-ribose metabolic pathway2015
Author(s)
Terami, Y., Yoshida, H., Uechi, K., Morimoto, K., Takata, G., Kamitori, S.
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Journal Title
Applied Microbiology and Biotechnology
Volume: 99
Pages: 6303-6313
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Production of L-allose and D-talose from L-psicose and D-tagatose by L-ribose isomerase2015
Author(s)
Terami, Y., Uechi, K., Nomura, S., Okamoto, N., Morimoto, K., Takata, G.
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Journal Title
Bioscience, Biotechnology and Biochemistry
Volume: 79
Pages: 1725-1729
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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