セルロース分解酵素のモーター運動に寄与する構造要素の解明

• 研究課題/領域番号: 15H06898
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設)
• 研究代表者: 中村 彰彦 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設), 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 助教 (20752968)
• 研究期間 (年度): 2015-08-28 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: セルラーゼ / 一分子観察 / キネティクス / セルロース / 糖鎖修飾 / モータータンパク / X線構造解析 / バイオマス

研究成果の概要

カビ由来 (TrCel6A)とバクテリア由来(CfCel6B)セルラーゼは共に触媒ドメインと吸着ドメインがリンカー領域で繋がった構造をしている。しかしそれぞれのドメインは異なった構造をしている。そこで２つの酵素及び各ドメインの結晶性セルロースに対する吸着速度定数(kon)、脱着速度定数(koff)及び運動速度(ktr)を一分子蛍光観察により比較した。TrCel6Aでは糖鎖修飾されたリンカー領域がkon、吸着ドメインが疎水性面への吸着特異性を生み出す為に重要であった。対してCfCel6Bでは吸着ドメインのみでkonと吸着特異性を生み出していた。

研究成果

• [雑誌論文] Single-molecule imaging analysis of binding, processive movement, and dissociation of cellobiohydrolase Trichoderma reesei Cel6A and its domains on crystalline cellulose (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakamura A, Tasaki T, Ishiwata D, Yamamoto M, Okuni Y, Visootsat A, Maximilien M, Noji H, Uchiyama T, Samejima M, Igarashi K, Iino R
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 291 号: 43 ページ: 22404-22413
  • DOI: 10.1074/jbc.m116.752048
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Single-molecule fluorescence analysis of binding, dissociation, and processive movement of bacterial and fungal cellobiohydrolases (2016)
  • 著者名/発表者名: Daiki Ishiwata, Akihiko Nakamura, Tomoyuki Tasaki, Akasit Visootsat, Maximilien Morice and Ryota Iino
  • 学会等名: 第54回 日本生物物理学会
  • 発表場所: 茨城県、つくば市、つくば国際会議場
  • 年月日: 2016-11-25
• [学会発表] Single-molecule fluorescence imaging analysis of processive movement of a bacterial Cellulase Cellulomonas fimi Cel6B (2015)
  • 著者名/発表者名: Daiki Ishiwata, Akihiko Nakamura, Tomoyuki Tasaki, Ryota Iino
  • 学会等名: 第53回 日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 金沢大学 (石川県 金沢市)
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] Single-molecule fluorescence imaging analysis of processive movement of fungal cellulases Trichoderma reesei Cel6A and Cel7A (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoyuki Tasaki, Akihiko Nakamura, Daiki Ishiwata, Hiroyuki Noji, Ryota Iino
  • 学会等名: 第53回 日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 金沢大学 (石川県 金沢市)
  • 年月日: 2015-09-13