2016 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of the reaction mechanism of plant flavonoid C-glucosyltransferases
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26450120
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
田口 悟朗 信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (70252070)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
新井 亮一 信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (50344023)
鈴木 秀幸 公益財団法人かずさDNA研究所, バイオ研究開発部, グループ長 (80276162)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | C-配糖化酵素 / フラボノイド Ｃ-配糖体 / 酵素反応解析 / Ｘ線結晶構造解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
フラボノイド C-配糖体は、フラボンやカルコンなどの化合物に対して糖が炭素－炭素結合した化合物群である。その結合様式のため、C-配糖体糖部の加水分解を受けない安定な化合物であり、種々の生理活性を示すことが報告されていることから今後の有効利用が期待される化合物である。そのため、それぞれの生合成に関わるC-配糖化酵素の同定やその反応機構の解明が重要であるが、他の配糖化酵素と比べ、ほとんど研究が進んでいない状況である。
本研究では、昨年度に引き続き、種々の植物由来の配糖化酵素の単離とその異種宿主発現酵素の反応性の解析を進めた。特に、ワサビにおけるフラボノイドC-配糖化酵素の解析を進め、ワサビ植物からタンパク質を精製して遺伝子単離を行うとともに、酵素反応性の解析を行った。その結果、ワサビにおけるC-配糖化酵素は、これまでに我々が解析してきたソバやカンキツ、マメ類のC-配糖化酵素とは異なり、フラボン骨格に直接配糖化する酵素であることを明らかにした。
また、ソバのC-配糖化酵素の結晶構造解析を進め、その立体構造の解明に成功した。その結果、C-配糖化酵素もO-配糖化酵素と類似した立体構造を持つことが明らかとなった。そこで、点突然変異の導入によりC-配糖化反応に必須なアミノ酸残基の同定を行い、C-配糖化酵素の反応機構を推定した。さらに、その情報や既知のO-配糖化酵素との比較からC-配糖化酵素に変異を加え、弱いながらO-配糖化酵素を示す酵素に変換することに成功し、C-配糖化活性とO-配糖化活性の違いに関する知見を集積した。
以上のように、C-配糖化酵素の詳細な反応機構の解明に向けて順調に研究を行った。
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