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希少糖生産酵素L-リボースイソメラーゼの改良および希少オリゴ糖生産技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 14J06611
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 応用微生物学
研究機関愛媛大学

研究代表者

寺見 優司  愛媛大学, 連合農学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2015年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード希少糖 / L-リボースイソメラーゼ / 結晶構造解析 / ホスホリラーゼ / )糖脱水素酵素 / 糖リン酸
研究実績の概要

1.L-リボースイソメラーゼのX線結晶構造解析と部位特異的変異を用いた酵素の機能改変
L-リボースイソメラーゼの結晶構造解析を利用した触媒メカニズム等といった部分においては昨年度までで終えている。そのため、本年度は、本酵素を用いた希少糖生産に従事した。本酵素の熱安定性を向上させ、再利用を可能にするため、固定化L-リボースイソメラーゼを作成した。作成した固定化酵素と基質となる希少糖L-プシコースまたはD-タガトース(昨年度から徐々に生産している)を作用させ、希少糖L-アロース、D-タロースを生産した。生産に関しては、学術雑誌にて報告している。
2.希少糖を構成単位とする新規の希少二糖・オリゴ糖を生産する技術の開発
新規希少二糖・オリゴ糖の生産技術の開発を目的として、微生物の生産する糖脱水素酵素と糖ホスホリラーゼを組み合わせた反応により、新規希少二糖・オリゴ糖(次世代希少糖)の生産を試みた。
(1)マルトースホスホリラーゼを用いた二糖生産を試みた。マルトースとアロースを基質として反応させると、マルトースからグルコース1リン酸を生成後、グルコース1リン酸とアロースが本酵素の逆反応にてGlucosyl(α1-4)Alloseが生産された。(2)糖脱水素酵素を用いた二糖生産も試みた。セロビオースを基質に用い、3-ケトセロビオースを生成し、これを還元することにより、Allosyl(β1-4)Glucoseを約50 mg生産した。また、マルトースも同様に反応させ、3-ケトマルトースを生産し、還元を行うことで、Allosyl(α1-4)Glucoseを生産した。(3)α-グルカンホスホリラーゼ等の他のホスホリラーゼも大量生産に成功した。ホスホリラーゼを用いて(1)・(2)において生産した希少二糖が作用するかどうかを今後は検討すべきと考える。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Production of L-allose and D-talose from L-psicose and D-tagatose by L-ribose isomerase2015

    • 著者名/発表者名
      Terami, Y., Uechi, K., Nomura, S., Okamoto, N., Morimoto, K., Takata, G.
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 79(10) 号: 10 ページ: 1725-1729

    • DOI

      10.1080/09168451.2015.1038215

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Essentiality of tetramer formation of Cellulomonas parahominis L-ribose isomerase involved in novel L-ribose metabolic pathway.2015

    • 著者名/発表者名
      Yuji Terami, Hiromi Yoshida, Keiko Uechi, Kenji Morimoto, Goro Takata, Shigehiro Kamitori
    • 雑誌名

      Applied Microbiology and Biotechnology

      巻: - 号: 15 ページ: 6303-6313

    • DOI

      10.1007/s00253-015-6417-4

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Purification and characterization of the D-glucoside 3-dehydrogenase from m15-2.2015

    • 著者名/発表者名
      Akkharapimon Yotsombat, Goro Takata, Keiko Uechi, Yuji Terami
    • 学会等名
      International Symposium on Microbial Research and Biotechnology for Biomass Utilization
    • 発表場所
      JR博多シティ会議室(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-11-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structural insight into L-rhamnose isomerase from Mesorhizobium loti.2015

    • 著者名/発表者名
      Mami Kazama, Keiko Uechi, Yuji Terami, Haruhiko Sakuraba, Goro Takata
    • 学会等名
      International Symposium on Microbial Research and Biotechnology for Biomass Utilization
    • 発表場所
      JR博多シティ会議室(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-11-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Screening of nigeran hydrolyzing microoganism.2015

    • 著者名/発表者名
      Akane Terai, Goro Takata, Keiko Uechi, Yuji Terami
    • 学会等名
      International Symposium on Microbial Research and Biotechnology for Biomass Utilization
    • 発表場所
      JR博多シティ会議室(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-11-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of D-glucoside 3-dehydrogenase from Rhizobium sp. L35 and its application for D-allose production2015

    • 著者名/発表者名
      Keiko Uechi, Akkharapimon Yotsombat, Saki Nomura, Yuji Terami, Kenji Morimoto, Goro Takata
    • 学会等名
      日本生物工学会2015年度鹿児島大会
    • 発表場所
      城山観光ホテル(鹿児島県鹿児島市)
    • 年月日
      2015-10-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] アリトールを酸化する微生物を用いた新規希少糖生産の確立2015

    • 著者名/発表者名
      Masami Tsukahara, Akane Terai, Yuji Terami, Goro Takata
    • 学会等名
      日本生物工学会2015年度鹿児島大会
    • 発表場所
      城山観光ホテル(鹿児島県鹿児島市)
    • 年月日
      2015-10-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Mesorhizobium loti由来L-ラムノースイソメラーゼのX線結晶構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      Keiko Uechi, Haruhiko Sakuraba, Mami Kazama, Yuji Terami, Goro Takata
    • 学会等名
      日本生物工学会2015年度鹿児島大会
    • 発表場所
      城山観光ホテル(鹿児島県鹿児島市)
    • 年月日
      2015-10-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Cellulomonas parahominis由来L-リボースイソメラーゼの基質複合体構造解析および四量体形成の必要性の解明2015

    • 著者名/発表者名
      Yuji Terami, Keiko Uechi, Kenji Morimoto, Hiromi Yoshida, Shigehiro Kamitori, Goro Takata
    • 学会等名
      日本農芸化学会2015年度岡山大会
    • 発表場所
      岡山県岡山市、岡山大学津島キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Crystal structure of L-ribose isomerase from Cellulomonas parahominis MB426.2014

    • 著者名/発表者名
      Yuji Terami, Hiromi Yoshida, Keiko Uechi, Goto Takata, Shigehiro Kamitori
    • 学会等名
      Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography
    • 発表場所
      カナダ、モントリオール
    • 年月日
      2014-08-05 – 2014-08-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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