2016 Fiscal Year Annual Research Report
Study on the production of rare disaccharides and rare sugars.
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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, 国際希少糖研究教育機構, 准教授 (50322722)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森本 兼司 香川大学, 国際希少糖研究教育機構, 准教授 (90363184)
上地 敬子 香川大学, 希少糖研究センター, 博士研究員 (70733426) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 希少糖 / D-アロース |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題は、D-アロース、D-アルトロース及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など、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③D-アロース、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研究を実施した。
まず、①の研究について、初めてD-グルコシド3-デヒドロゲナーゼの組換え酵素の大量生産に成功した。本酵素は疎水性が高く、ヘテロ三量体の形態をとるため組換え隊の作製が困難であったが、成功したことにより、本酵素のX線結晶構造解析を行うため、本酵素の結晶化スクリーニングを行った。結晶は得られたが、本酵素は構造解析がなされていないため引き続き研究を進めている段階である。続いて、②③の研究について、①のD-グルコシド3-デヒドロゲナーゼを用いることで、トレハロースからはアロシルアロース、マルトースからはアロシルグルコース、セロビオースからはアロシルグルコース、二糖だけでなくオリゴ糖にも作用し、様々な希少糖含有二糖を生産することに成功した。しかし、本酵素はマンノシド糖に対する作用が少なくD-アルトロースを含む希少糖含有二糖は殆どできないことが分かった。
本研究により、D-グルコシド3-デヒドロゲナーゼの大量生産に成功した。本酵素は、1位の結合をもつ様々な糖に作用を示し、化学的還元を組み合わせることで様々な希少糖含有二糖については生産することができた。希少糖のみを構成要素とする様々な結合様式の希少二糖の生産も可能となってきており、機能性の解明が期待される。
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