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好熱性真菌における高安定性,高活性,広基質特異性D-アミノ酸酸化酵素の探索と解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K07660
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用微生物学
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

高橋 祥司  長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (90324011)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードD-アミノ酸オキシダーゼ / Rasamsonia emersonii / 好熱性真菌 / 耐熱性 / クローニング / 酵素学的緒特性 / 構造機能相関 / 大腸菌発現 / 精製 / 高安定性 / 広基質特異性 / 高活性 / D-アミノ酸資化 / Thermomyces dupontii / DAOホモログ遺伝子 / 大腸菌発現ベクター / 微生物 / 酵素 / 遺伝子 / バイオテクノロジー / 応用微生物
研究成果の概要

D-アミノ酸化酵素(DAO)は,多様な機能を持つD-アミノ酸の検出・定量や医薬品原料の生産など,有用な酵素である.申請者らは,D-アミノ酸を生育に利用しかつ高温で生育する真菌Rasamsonia emersonii YA株を堆肥より単離し,DAO遺伝子(ReDAO)を見いだした.大腸菌で生産させたReDAOは,種々のD-アミノ酸だけでなく医薬品原料となるセファロスポリンCにも作用した.また,高い熱安定性と高い触媒活性を有していた.したがって,本研究により,高い安定性を有しかつ高活性で多様なD-アミノ酸に作用する工業的に有用な目的のDAOを取得することに成功した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

D-アミノ酸酸化酵素(DAO)は,D-アミノ酸の検出・定量,医薬品合成,病気の診断や治療など広範な産業分野での利用が期待されている.しかし,工業的には安定性の低いDAOが利用されており,高コストであることからDAOの応用的利用は制限されている.本研究の成果により,DAOを利用した物質生産プロセスや分析システムのコストを大幅に低減させることでDAOの多様な分野における応用的利用を可能にし,広範な産業分野の発展が期待される.さらに,今後の解析により,酵素の基質特異性や安定化メカニズムに新たな学術的な知見をもたらし,他の酵素の基質特異性改変技術や安定化技術の開発につながると期待される.

報告書

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

    (18件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Characterization and improvement of substrate-binding affinity of D-aspartate oxidase of the thermophilic fungus Thermomyces dupontii2019

    • 著者名/発表者名
      Takahashi S, Osugi K, Shimekake Y, Shinbo A, Abe K, Kera Y.
    • 雑誌名

      Applied microbiology and biotechnology

      巻: 103 号: 10 ページ: 4053-4064

    • DOI

      10.1007/s00253-019-09787-y

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 好熱性真菌Rasamsonia emersonii YA株由来D-アミノ酸オキシダーゼの広基質特異性に重要な構造因子の解明2019

    • 著者名/発表者名
      七五三掛 湧也,古市 剛大,鈴木 秀之,阿部 勝正,後藤 勝,解良 芳夫,高橋 祥司
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 好熱性真菌D-アミノ酸オキシダーゼの耐熱性低下変異体スクリーニング法の開発と取得2019

    • 著者名/発表者名
      古市 剛大,七五三掛 湧也,阿部 勝正,解良 芳夫,高橋 祥司
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 好熱性真菌由来D-アミノ酸オキシダーゼの基質特異性メカニズムの解析2019

    • 著者名/発表者名
      七五三掛 湧也,古市 剛大,鈴木 秀之,阿部 勝正,後藤 勝,解良 芳夫,高橋 祥司
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第71回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Study on the substrate specificity of D-amino acid oxidase of thermophilic fungi2018

    • 著者名/発表者名
      Shimekake Y, Furuichi T, Abe K, Kera Y, Takahashi S.
    • 学会等名
      The 7th International GIGAKU Conference in Nagaoka
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 好熱性真菌Rasamsonia emersonii YA株由来D-アミノ酸オキシダーゼの諸特性解析2018

    • 著者名/発表者名
      七五三掛 湧也、高橋 祥司、阿部 勝正、解良 芳夫
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第70回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 多様な応用的利用に有用な好熱性真菌D-アミノ酸オキシダーゼの取得とその諸特性解析2018

    • 著者名/発表者名
      七五三掛 湧也、阿部 勝正、解良 芳夫,高橋 祥司
    • 学会等名
      第59回新潟生化懇話会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 好熱性真菌Rasamsonia emersonii YA 株由来 D-アミノ酸オキシダーゼの 広基質特異性メカニズム解2018

    • 著者名/発表者名
      七五三掛 湧也,古市 剛大,阿部 勝正,解良 芳夫,高橋 祥司
    • 学会等名
      第14回D-アミノ酸学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 好熱性真菌D-アミノ酸オキシダーゼのD-グルタミン酸への触媒作用を付与する 構造因子の解明2018

    • 著者名/発表者名
      七五三掛 湧也,阿部 勝正,解良 芳夫,高橋 祥司
    • 学会等名
      日本生化学会第91回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] D-Amino acid oxidase and D-aspartate oxidase of thermophilic fungi2017

    • 著者名/発表者名
      Shouji Takahashi, Kohei Osugi, Yuya Shimekake, Katsumasa Abe, Yoshio Kera
    • 学会等名
      The 3rd International Conference of D-Amino Acid Research
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] D-アミノ酸資化能を有する好熱性真菌の取得とD-アミノ酸オキシダーゼ遺伝子の探索2017

    • 著者名/発表者名
      七五三掛 湧也, 高橋 祥司, 阿部 勝正, 解良 芳夫
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第69回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] D-アミノ酸資化能を有する好熱性真菌の単離とそのD-アミノ酸オキシダーゼの酵素学的諸特性の解析2017

    • 著者名/発表者名
      七五三掛 湧也, 高橋 祥司, 阿部 勝正, 解良 芳夫
    • 学会等名
      第69回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 好熱性真菌D-アスパラギン酸オキダーゼの機能解析と基質親和性の向上2017

    • 著者名/発表者名
      高橋 祥司, 大杉 航平, 新保 晃, 阿部 勝正, 解良 芳夫
    • 学会等名
      第69回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] D-アミノ酸資化能を有する好熱性真菌の単離とそのD-アミノ酸オキシダーゼの酵素学的諸特性解析2017

    • 著者名/発表者名
      七五三掛 湧也, 高橋 祥司, 阿部 勝正, 解良 芳夫
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] D-アミノ酸資化能を有する好熱性真菌の単離とD-アミノ酸オキシダーゼ遺伝子の探索2017

    • 著者名/発表者名
      七五三掛 湧也
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 発表場所
      京都女子大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 好熱性真菌D-アスパラギン酸オキシダーゼの機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      高橋 祥司
    • 学会等名
      D-アミノ酸学会
    • 発表場所
      高知大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 環境生物化学研究室_高橋グループ

    • URL

      https://envbiochem.amebaownd.com/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 長岡技術科学大学 環境生物化学研究室

    • URL

      http://envbiochem.web.fc2.com/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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