| 研究課題/領域番号 |
16H04977
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
水圏生命科学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
井上 晶 北海道大学, 水産科学研究院, 准教授 (70396307)
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| 研究分担者 |
尾島 孝男 北海道大学, 水産科学研究院, 教授 (30160865)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2016年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
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| キーワード | 褐藻類 / 多糖類 / アルギン酸 / カロテノイド / リコペン / β-カロテン / 酵素 / マンヌロン酸C5-エピメラーゼ / アルギン酸リアーゼ / キサントフィル |
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| 研究成果の概要 |
褐藻は、他の生物にはほとんど見られないユニークな多糖類やカロテノイド類を含む。それらの成分のいくつかは、人類にとって有用な成分であることが知られており、注目されている。しかしながら、褐藻がこれらの成分をどのような酵素を利用して生合成しているのかについては、ゲノムや遺伝子解析から部分的に推定されているにすぎなかった。本研究では、多糖類であるアルギン酸の配列決定に関わるマンヌロン酸C5-エピメラーゼや遺伝子レベルではその存在が見出されなかった褐藻のアルギン酸分解酵素の機能をタンパク質レベルで解明した。また、褐藻のβ-カロテン生合成を担う酵素についてもリコペン合成大腸菌を作出し、その機能を実証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、褐藻の複数の有用酵素について、活性をもつ組換え酵素としての生産に成功した。特に、マンヌロン酸C5-エピメラーゼは、異種細胞発現が困難とされており、酵素活性を明らかにした報告は無かった。同酵素は、有用多糖類のアルギン酸の配列を人工的に改変するテーラーメイドアルギン酸技術の開発に必須の酵素であるが、本研究成果はその進展に密接につながるものである。また、褐藻のカロテノイド生合成関連酵素について機能を実証した例は無かったが、組換え大腸菌を低温培養し、リコペンをβ-カロテンに変換する褐藻由来酵素の活性を明らかにした。これは、本法が褐藻のカロテノイド生合成経路解明に有効であることを示している。
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