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プルラナーゼの活性部位構造と基質特異性に関する分光学的・速度論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 04660097
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 応用微生物学・応用生物化学
研究機関福山大学

研究代表者

廣海 啓太郎  福山大学, 工学部, 教授 (50025425)

研究分担者 室岡 義勝  広島大学, 工学部, 教授 (60029882)
岩本 博行  福山大学, 工学部, 講師 (90213321)
廣瀬 順造  福山大学, 工学部, 助教授 (70080215)
研究期間 (年度) 1992 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1994年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
1993年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワードプルラ-ナゼ / シクロデキストリン / 活性部位構造 / プルラナーゼ / マルトオリゴ糖 / オリゴ糖アリコール / 酵素反応速度論 / 変異酵素
研究概要

1)Klebsiella pneumoniae由来のプルラナーゼと,α-,β-,γ-シクロデキストリン(以下CDと略す)との相互作用において,β-CDがα-,γ-CDに比して約100倍強い結合を示す原因が,酵素の活性部位近傍のアミノ酸残基の側鎖が,β-CDの環内の疎水性領域と相互作用するためではないかという仮説を支持する2通りの実績結果が得られた.すなわち第一に,3種のシクロデキストリンにトシル基またはダンシル基を共有結合させ,それらの阻害物質定数Kiを測定し,これらの原子団を結合させない場合のKiと比較した.その結果,β-CDにトシン基を結合させたときのみ,Kiの大きな増大が見られ,α-,γ-CDの場合はトシル基及びダンシル基ともにKi値に大きな変化を与えなかった,第二に,CDの環内に包接されるアダマンタンカルボン酸ナトリウムの共存下でのKiを測定し,ゲマト分子のない場合と比較したところ,β-CDの場合に阻害に対する抑制が特に顕著に認められたことである.
2)Klebsiella aerogenes W-70由来のプルラナーゼの培養條件と濃縮・塩析法を改良することにより,酵素の収革が上がったので,プルランおよびα-,β-,γ-CDによる蛍光滴定を行った.このプルラナーゼは,K.pneumoniae由来のものと速度パラメーターがかなり大きく異なることが知られたが,蛍光差スペクトルの形状も大きく異なり,360nm附近に顕著な極小を有することが知られた.Trp残基の存在状態が異なるものと思われる.まえ酵素の結晶化を行い.針状結晶を得た.
3)Klebsiella aersgenes由来のプルラメ-ゼの部位特異的変異酵素数種を作成したが中でもTyr559をAla及びPheに変異した酵素は活性部位の触媒活性は殆んどないが,プルランに対する結合の強さが変わらなかったことから,活性発現に関する残基と考えられる。

報告書

(4件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (11件)

  • [文献書誌] Hiroyuki lwamoto et.al.: "Comparison of the binding of β-cyclodextrin and α- and γ- cyclodextrins with puiiulanase from Klebsiella pncumoniae as studied by equekebrium and Kinetic tluorometry" J.Biochem.116. 1264-1268 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsuo Yamashita et.al.: "Random mntagenesis of pullulanose fron Kkebsiella aergenas for studie^3 of the stnucture and fnrction of the enzyme" J.Biochem.116. 1233-1240 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Iwamoto, M.Ohno, M.Ohmori, J.Hirose, A.Tanaka, S.Sakai, K.Hiromi: "Comparison of the Binding of beta-Cyclodextrin and alpha- and gamma-Cyclodextrins with Pullulanase from Klebsiella pneumoniae as Studied by Equilibrium and Kinetic Fluorometry" J.Biochem.116. 1264-1268 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Yamashita, T.Kinoshita, M.Ihara, T.Mikawa, Y.Murooka: "Random Mutagenesis of Pullulanase from Klebsiella aerogenes for Studies of the Structure and Function of the Enzyme" J.Biochem.116. 1233-1240 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroyuki Iwamoto et al.: "Comparison binding of the of β-cyclodextrin and α-and γ-cyclodextrins with pullulanase from Klebsiella pncumoniae as Studied by equilibrium and Kinetic fluo ro metry" J.Biochem. 116. 1264-1268 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Mitsuo Yamashita et al.: "Random muutagenesis ot pullu lanase from Klebsiella aerognes for studies of the structure and furction of the exzyme" J.Biochem. 116. 1233-1240 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroyuki Iwamoto et al.: "Interaction between Pullulanase from Klebsiella pneumoniae and Cyclodextrins" J.Biochem. 113. 93-96 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] H.Iwamoto et al.: "Interaction between Pullulanase from Klebsiella pneumoniae and Cydodextrins" J.Biochemistry. 113. 93-96 (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 岩本 博行 ら: "Klebsiella pneumoniae 由来のプルラナーゼとオリゴ糖との相互作用"

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 山下 光雄 ら: "プルラナーゼの耐熱化酵素への改変"

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 松本 大 ら: "プルラナーゼの基質結合部位の同定"

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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