| Project/Area Number |
19K22263
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Review Section |
Medium-sized Section 38:Agricultural chemistry and related fields
|
|---|
| Research Institution | Hokkaido University |
|---|
Principal Investigator |
MORI Haruhide 北海道大学, 農学研究院, 教授 (80241363)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
|
| Budget Amount *help |
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
|
|---|
| Keywords | 酵素機能 / 酵素利用 / 糖質生産 / 酵素加工 / 加リン酸分解酵素 / 糖質 / 加水分解酵素 / 糖転移 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
糖質は食品はじめ農・医薬・工など多岐での利活用が期待される．天然に豊富な糖質から，高付加価値の糖質への実用的生産に，加リン酸分解酵素の有用性が注目されるが，種類が限られ利用は限定的だ．一方加水分解酵素は多種多様である．本研究では，加水分解酵素に構造類似の加リン酸分解酵素に注目し，水解-加リン酸分解の変換を可能とする酵素タンパク質加工技術を開発する．加リン酸分解酵素分子種を増やし，ダイナミックで精密な糖質変換を可能とする．
|
| Outline of Final Research Achievements |
To develop the enzymatic production of carbohydrates, phosphorylases were investigated in this study. A new activity, solabiose phosphorylase, was found. A possible metabolism involving the enzyme and a practical enzymatic synthesis of solabiose using this enzyme were shown.
Maltoside phosphorylase, as a member of starch-hydrolyzing enzyme family, was analysed intensively. Kinetic analysis revealed that the reaction followed the two-steps reaction, and phosphorolysis, transglycosylation, and hydrolysis occurred through competitive binding of the second substrates on the glycosyl enzyme intermediate. Significant change of the proportion of the three activities caused by mutations in possible binding residues suggested appropriate residues for the activities. Using the enzyme activity, insoluble α-glucans were produced though extension of their branched chains.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
糖質には，食品素材として味やエネルギーに加え，各種健康調節機能をも示し，またバイオ素材等として利用されるなど，広範な機能性化合物がある．多種多様の糖質合成は，その構成糖や結合様式の改変により行われる．酵素利用による糖質合成は，安価で大量の生産に適しており，加リン酸分解酵素（加リン酸分解の逆反応）も利用される．本研究成果として，新規酵素が見いだされて特定2糖の効率的合成が可能となった．α-グルカンの新たな加工法も提唱された．加えて，得られた加リン酸分解酵素の活性寄与構造に関する情報は，類似構造を有する多様な加水分解酵素の加リン酸分解活性付与に向けた酵素分子加工の基盤的知見となる．
|
