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微生物酵素の特異的触媒能を活用する新規食品素材の開発

研究課題

研究課題/領域番号 07556023
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 応用微生物学・応用生物化学
研究機関京都大学

研究代表者

熊谷 英彦  京都大学, 農学研究科, 教授 (70027192)

研究分担者 玉置 尚徳  京都大学, 農学研究科, 助手 (20212045)
鈴木 秀之  京都大学, 農学研究科, 助手 (10202136)
山本 憲二 (山元 憲二)  京都大学, 農学研究科, 助教授 (70109049)
研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
10,900千円 (直接経費: 10,900千円)
1997年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1996年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
1995年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
キーワードフコシルグルコース / ビフィズス因子 / γ-グルタミルトランスペプチダーゼ / グルタチオン / ゲンチオピオース / γ-グルタミルトランスフェラーゼ / ビフィズス菌 / β-グルコシダーゼ / γグルタミルトランスペピチダーゼ / ゲンチオビオース / γ-グルタミリトランスペプチダーゼ / γ-グルタミル-DOPA / γ-グルタミル-リジン / フコシグルコース / b-D-グルコシダーゼ
研究概要

1.(1)大腸菌γ-グルタミルトランスペプチターゼ(GGT)の転移活性を利用して、γ-グルタミル-DOPA、γ-グルタミル-リジン、γ-グルタミルグルタミンを酵素合成した。この結果、γ-グルタミル-γ-グルタミル-DOPA、α位またはε位がγ-グルタミル化されたリジン、γ-グルタミル基が3重につながったグルタミンの合成が明らかになった。(2)大腸菌GGTの低温(20℃)での高発現について、その機構の解明を試みた。その結果、低温でのmRNAの発現量が高くまた低温でmRNAの安定性が高いことが明らかになった。(3)大腸菌GGTのX線結晶構造解析を行いその主鎖構造を明らかにした。(4)大腸菌でのグルタチオン代謝においてGGT反応によってペリプラスムで生成するシステイニルグリシンは、細胞内に取り込まれそれぞれの構成アミノ酸へ分解されること、その際ペプチダーゼA、B、D、Nのいずれもが作用することを明らかにした。ペプチダーゼBについては精製しその性質を解明するとともに、遺伝子のクローニングを行った。
2.(1)ビフィズス菌β-グルコシダーゼの遺伝子を大腸菌にクローニングし、大腸菌のβ-グルコシダーゼ高発現株を得た。本高発現株からβ-グルコシダーゼを結晶状に精製し、本酵素が加水分解反応の逆反応(合成反応)を触媒することを発見した。(2)本酵素の固定化カラムと活性炭カラムをタンデムにつなぎ、連続的に合成反応を行い、ゲンチオビオースとフコシル(β1-6)グルコースを合成した。このフコシルグルコースを用いて、ビフィズス菌、乳酸菌、その他種々の腸内細菌による資化性テストを行い、ビフィズス菌9種のうち8種が資化することまた他の細菌類は資化しないことを確認した。(3)ビフィズス菌のα-ガラクトシダーゼが誘導的に生合成されることを明らかにし、単離精製した。本酵素の性質を明らかにするとともに、大腸菌α-ガラクトシド資化能を利用して本酵素遺伝子のクローニング株を取得し、その高発現に成功した。

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (27件)

  • [文献書誌] Wataru Hashimoto: "Low temperature inducible γ-glutamyltranspeptidase of Escherichia coli K-12" Biosci.Biotech.Biochem.61(1). 34-39 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naoki Nunoura: "Experession of the β-D-glucosidase I gene in Bifidobacterium breve 203 during acclimation to cellobiose" Journal of Fermention and Bioengineering. 83(4). 309-314 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naoki Nunoura: "Structural analysis of disaccharides synthesized by β-D-glucosidase of Bifidobacterium breve clb and their assimilation by Bifidobacteria" Biosci.Biotech.Biochem.61(6). 1033-1035 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 布浦 直樹: "ビフィズス菌の酵素でビフィズス因子を作る" 化学と生物. 35(6). 451-457 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aya Yoshida: "Vanillin formation by microbial amine oxidase from vanillylamine" Journal of Fermention and Bioengineering. 84(6). 603-605 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 熊谷 英彦: "微生物が作る酵素食品分野への応用" Bulletion of the Research Institute for Food Science,Kyoto University. 60. 112-113 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W.Hashimoto, H.Suzuki, K.Yamamoto, and H.Kumagai: "Analysis of low temperature inducible mechanism of gamma-glutamyltranspeptidase of Escherichia coli K-12." Biosci.Biotechnol.Biochem. 61(1). 34-39 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Nunoura, K.Ohdan, K.Yamamoto, and H.Kumagai: "Expression of the beta-D-glucosidase I gene in Bifidobacterium breve 203 during acclimation to cellobiose" J.Ferment.Bioeng. 83(4). 309-314 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Nunoura, T.Fujita, K.Ohdan, M.Kirihata, K.Yamamoto, and H.Kumagai: "Structural analysis of disaccharides synthesized by beta-D-glucoidase of Bifidobacterium breve clb and their assimilation by Bifidobacteria." Biosci.Biotechnol.Biochem. 61(6). 1033-1035 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Nunoura, K.Yamamoto, and H.Kumagai: "Production of bifidus factors using the enzyme from Bifidobacteria." Seibutsu-to-Kagaku. 35(6). 451-457 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Yoshida, Y.Takenaka, H.Tamaki, I.Frebort, O.Adachi, and H.Kumagai: "Vanillin formation by microbial amine oxidase from vanillylamine." J.Ferment.Bioeng. 84(6). 603-605 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kumagai: "Microbial enzyme : application to the food industry." Bulletin of the Research Institute for Food Science, Kyoto University. 60. 112-113 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wataru Hashimoto: "Low temperature inducible γ-glutamyltranspeptidase of Eschericha coli K-12" Biosci.Biotech.Biochem.61(1). 34-39 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Naoki Nunoura: "Expression of the β-D-glucosidase I gene in Bifidobacterium breve 203 during acclimation to cellobiose" Journal of Fermention and Bioengineering. 83(4). 309-314 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Naoki Nunoura: "Structural analysis of disaccharides synthesized by β-D-glucosidase of Biftdobacterium breve clb and their assimilation by Bifidobacteria" Biosci.Biotech.Biochem.61(1). 1033-1035 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 布浦直樹: "ビフィズス菌の酵素でビフィズス因子を作る" 化学と生物. 35(6). 451-457 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Aya Yoshida: "Vanillin formation by microbial amine oxidase from vanillylamine" Journal of Fermention and Bioengineering. 84(6). 603-605

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 熊谷英彦: "微生物が作る酵素 食品分野への応用" Bulletion of the Research Institute for Food Science,Kyoto University. 60. 112-113 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ping Xu: "Characterization of a lactate oxidate from a strain of gram negative becterium from soil." Applied Biochemistry and Biotechnology. 56(3). 277-288 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Ping Xu: "Screening for bacterialstrains producing lactate oxidase." Journalof Fermenation and Bioengineering. 81(4). 357-359 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroaki Sakai: "A nobel protein structure : γ-glutamyltranspeptidase from E.coli K-12." Journal of Biochemistry. 120(1). 26-28 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 熊谷英彦: "L-ドーパの酵素的合成法の開発と実用化" バイオサイエンスとインダストリー. 54(1). 11-15 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Naoki Nunoura: "Purification and characterization of β-D-glucosidase (β-D-fucosidase) from Bifidobacterium breve clb acclimated to cellobiose." Bioscience,Biotechnology and Biochemistry. 60(2). 188-193 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Naoki Nunoura: "Cloning and nucletide sequence to the β-D-glucosidase gene from Bifidobacteriumbreve clb,andexpression of β-D-glucosidase activity in Escherichia coli." Bioscience,Biotechnology and Biochemisrty. 60(12). 2011-2018 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Naoki Nunoura, et al: "Purification and Characterization of β-D-Glucosidase (β-D-Fucosidase) from Bifidobacterium breve clb acclimated to cellobiose." Biosci. Biotech. Biochem.60. 188-193 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Wataru Hashimoto, et al: "Effect of site-directed mutations on processing and activity of γ-glutamyltranspeptidase of Escherichia coli K-12." J. Biochem.118. 75-80 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Wataru Hashimoto, et al: "Subunit association of γ-glutamyltranspeptidase of Escherichia coli K-12." J. Biochem.118. 126-1223 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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