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新規D-アミノ酸分析法のためのD-アミノ酸酸化還元酵素のメタエンザイム的探索

研究課題

研究課題/領域番号 15K18684
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 応用生物化学
研究機関秋田県立大学

研究代表者

牟田口 祐太  秋田県立大学, 生物資源科学部, 助教 (30724314)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードD-アミノ酸 / 好熱菌 / 酵素分析 / 酸化還元酵素 / 脱水素酵素 / 酸化酵素 / 有用酵素 / メタエンザイム
研究成果の概要

本研究では高い基質特異性と安定性を備えた新規D-アミノ酸酸化還元酵素を見出すことを目的とした。まず、秋田県内外の温泉土壌から、栄養源・pHを変えて好熱菌の培養を試み、10種の菌叢と84株の好熱菌株を得た。これらを対象に活性染色法による目的酵素活性の検出を試みたが、活性は検出されなかった。加えて、Geobacillus kaustophilusのゲノムデータベース上に見出した推定D-アミノ酸脱水素酵素遺伝子の機能解析を行った。本遺伝子の組換えタンパク質はD-プロリンを始めとする7種のD-アミノ酸に酸化還元酵素活性を示すことを見出したが、その活性は非常に低く、目的酵素の獲得には至らなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では秋田県及びその周辺の4つ温泉の12カ所の土壌から、様々な栄養源・pHで生育する10種の菌叢と84株の好熱菌株を得ることに成功した。これまで秋田県の温泉に生息する好熱菌を生物資源として活用した研究例は殆ど無かった。よって、本研究において秋田県の温泉から様々な培養条件で生育する好熱菌を見出したことは、秋田の温泉の生物資源としての有用性を示す成果である。今後、有用酵素や生理活性物質の探索に秋田県及びその周辺の温泉から得られた好熱菌が活用されることが期待できる。

報告書

(4件)
  • 2018 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Purification of a protein exhibiting isoleucine 2-epimerase activity from Lactobacillus otakiensis JCM 150402015

    • 著者名/発表者名
      Yuta Mutaguchi and Toshihisa Ohshima
    • 雑誌名

      Bio-protocol

      巻: 5

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Geobacillus kaustophilus D-アミノ酸脱水素酵素遺伝子の機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      菅澤達希、牟田口祐太
    • 雑誌名

      秋田県立大学ウェブジャーナルB

      巻: 2 ページ: 62-66

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 発酵食品における乳酸菌のD-アミノ酸生産への関与と乳酸菌のD-分岐鎖アミノ酸生産2017

    • 著者名/発表者名
      牟田口祐太, 大森勇門, 大島敏久, 春日和, 小嶋郁夫
    • 学会等名
      秋田応用生命科学研究会第30回講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] D-Amino acid productions and a novel amino acid racemase in lactic acid bacteria2017

    • 著者名/発表者名
      Yuta Mutaguchi
    • 学会等名
      The Eighth International Conference on Materials Engineering for Resources 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 新規アミノ酸ラセマーゼ, イソロイシン 2-エピメラーゼの構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      林順司, 牟田口祐太, 大森勇門, 大島敏久, 櫻庭春彦
    • 学会等名
      第68回日本ビタミン学会
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県富山市)
    • 年月日
      2016-06-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 乳酸菌Lactobacillus otakiensisにおけるD-分岐鎖アミノ酸の局在と機能2016

    • 著者名/発表者名
      十時繁幸, 前田純平, 牟田口祐太, 大島敏久, 土居克実
    • 学会等名
      日本農芸化学会2016年度大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-03-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Isoleucine 2-epimeraseホモログ遺伝子をもつ乳酸菌のD-アミノ酸生産2016

    • 著者名/発表者名
      牟田口祐太, 春日和, 小嶋郁夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2016年度大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-03-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] D-Amino Acids2016

    • 著者名/発表者名
      Yuta Mutaguchi, Jyunpei Kobayashi, Tadao Oikawa, and Toshihisa Ohshima
    • 総ページ数
      15
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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