| 研究課題/領域番号 |
15K18685
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
応用生物化学
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| 研究機関 | 秋田県立大学 |
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研究代表者 |
鈴木 龍一郎 秋田県立大学, 生物資源科学部, 助教 (70632397)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 酵素学 / 構造生物学 / 澱粉 / 枝作り酵素 / グリコーゲン / 多糖代謝関連酵素 / 構造機能解析 / 農芸化学 / シアノバクテリア / 触媒特異性 / 改変 |
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| 研究成果の概要 |
枝作り酵素（BE）は、グリコーゲンおよび澱粉の分岐鎖を形成する鍵酵素である。これまで、BEの活性部位クレフト（サブサイト）は未解明であった。本研究では、澱粉生産性シアノバクテリアCyanothece sp. ATCC 51142株由来BE1に着目して結晶構造解析を行い、サブサイトおよび酵素表面の糖鎖結合部位（SBS）を7ヶ所見出した。サブサイトおよびSBSを形成するアミノ酸残基に変異を導入した変異体解析を行い、これら残基の重要性を証明した。さらに、受容体基質は触媒ドメインに位置している2ヶ所のSBSに結合することを明らかにした。これらの知見に基づいて、詳細なBEの反応機構モデルを発表した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
澱粉（炭水化物）は人類の主食であり、食品産業・各種工業分野へ応用利用されている。澱粉の構造（分岐パターン）と食味・物性には相関があるが、澱粉の構造を制御する仕組みには未解明の課題が多く残されている。原始的なシアノバクテリアと進化した陸上植物について、澱粉構造の制御メカニズムを解明して比べることは、学術的に重要であり興味深い。応用展開としては、構造を制御した新規澱粉素材の酵素合成技術の確立に向けた第一歩になると期待される。
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