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メガロ糖研究の新展開:優れた機能を発揮する新しいメガロ糖の構築とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 17H03801
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用生物化学
研究機関北海道大学

研究代表者

木村 淳夫  北海道大学, 農学研究院, 教授 (90186312)

研究分担者 田上 貴祥  北海道大学, 農学研究院, 助教 (70709849)
奥山 正幸  北海道大学, 農学研究院, 講師 (00344490)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワードメガロ糖 / 機能解析 / 可溶化
研究成果の概要

我々は初めてメガロ糖を酵素生産し、難溶性化合物を可溶化する機能を見出した。しかしながら、我々のメガロ糖研究の歴史は浅く、解決すべき課題が山積する。本研究の目的は、それらの中で重要な3課題について打開を図るとともに、基礎知見を取得し、応用進展させることである。すなわち、1)メガロ糖生産を可能にした多糖合成酵素の分子機構究明、2)より高機能な新しいメガロ糖の構築、3)メガロ糖を用いたアゾ色素汚染の改善である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果の学術的意義として、多糖合成酵素において、多糖やメガロ糖の生産に関与する部分領域を推定し、その責任アミノ酸を同定することで、合成機構を新たに提案した。アミラーゼ耐性メガロ糖やグルコース型メガロ糖を新しく作製し、これらの糖質にも難溶性化合物の水溶化現象を見出した。本研究から難溶な食品素材の可溶化・アゾ色素の分解などのメガロ糖を活用する応用技術が考案され、社会貢献を実現できる成果が得られた。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] マハサラカーン大学(タイ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] マハサラカーン大学(タイ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] マハサラカーン大学(タイ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] マハサラカーン大学(タイ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Molecular insight into regioselectivity of transfructosylation catalyzed by GH68 levansucrase and β-fructofuranosidase2021

    • 著者名/発表者名
      Okuyama Masayuki、Serizawa Ryo、Tanuma Masanari、Kikuchi Asako、Sadahiro Juri、Tagami Takayoshi、Lang Weeranuch、Kimura Atsuo
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 296 ページ: 100398-100398

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2021.100398

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A novel intracellular dextranase derived from Paenibacillus sp. 598K with an ability to degrade cycloisomaltooligosaccharides.2019

    • 著者名/発表者名
      Mizushima D, Miyazaki T, Shiwa Y, Kimura K, Suzuki S, Fujita N, Yoshikawa H, Kimura A, Kitamura S, Hara H, Funane K
    • 雑誌名

      Applied Microbiology and Biotechnology

      巻: 103 号: 16 ページ: 6581-6592

    • DOI

      10.1007/s00253-019-09965-y

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] α-1,3/α-1,4-Glucosidase from Aspergillus niger Exhibits Unique Transglucosylation to Generate High Levels of Nigerose and Kojibiose.2019

    • 著者名/発表者名
      Ma M, Okuyama M, Tagami T, Kikuchi A, Klahan P, Kimura A.
    • 雑誌名

      J Agric Food Chem

      巻: 67 号: 12 ページ: 3380-3388

    • DOI

      10.1021/acs.jafc.8b07087

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Engineered dextranase from Streptococcus mutans enhances the production of longer isomaltooligosaccharides.2018

    • 著者名/発表者名
      Klahan P, Okuyama M, Jinnai K, Ma M, Kikuchi A, Kumagai Y, Tagami T, Kimura A.
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem

      巻: 82 号: 9 ページ: 1480-1487

    • DOI

      10.1080/09168451.2018.1473026

    • NAID

      120006633283

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Enzymatically synthesized megalo-type isomaltosaccharides enhance the barrier function of the tight junction in the intestinal epithelium2018

    • 著者名/発表者名
      Hara Hiroshi、Kume Shunsuke、Iizuka Takahisa、Fujimoto Yoshinori、Kimura Atsuo
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem.

      巻: 82 号: 4 ページ: 629-635

    • DOI

      10.1080/09168451.2017.1398065

    • NAID

      120006540057

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] α-グルコシダーゼによるα-マンノシル基転移反応の受容体特異性の解析2021

    • 著者名/発表者名
      藤井大河,床波 篤,田上貴祥,奥山正幸,木村淳夫
    • 学会等名
      日本応用糖質科学会北海道支部会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 糸状菌α-グルコシダーゼBへの部位特異的飽和変異導入が生成物特異性に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      床波篤,Min Ma,奥山正幸,田上貴祥,木村淳夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会北海道支部会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Aspergillus niger α-glucosidase Bの機能解析.2020

    • 著者名/発表者名
      床波 篤,Min Ma,奥山正幸,田上貴祥,木村淳夫
    • 学会等名
      日本応用糖質科学会北海道支部会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 放線菌Kribbella flavida由来 α-glucosidaseの機能解析.2020

    • 著者名/発表者名
      中山英里香,田上貴祥,奥山正幸,木村淳夫
    • 学会等名
      日本応用糖質科学会北海道支部会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 放線菌由来GH13_30 α-グルコシダーゼの機能解析.2020

    • 著者名/発表者名
      佐分利亘、田上貴祥、壺井芙美、奥山正幸、木村淳夫、森春英
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ニゲロース特異的なSolute-binding proteinの発見.2020

    • 著者名/発表者名
      田上貴祥、壷井芙美、佐藤宏樹、奥山正幸、佐分利亘、森春英、木村淳夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] α-グルコシダーゼを用いたα-マンノシルオリゴ糖の合成.2020

    • 著者名/発表者名
      前山和輝、田上貴祥、奥山正幸、木村淳夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ブタ血清由来マルターゼ-グルコアミラーゼを構成する2つのサブユニットは独立に機能する.2020

    • 著者名/発表者名
      渡邊憲、田上貴祥、奥山正幸、木村淳夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Five function-unknown GH97 paralogs from Bacteroides thetaiotaomicron.2019

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi A, Nakagawa Y, Okuyama M, Tagami T, Kimura A
    • 学会等名
      13th Carbohydrate Bioengineering Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] GH97 α-glucoside hydrolases in Bacteroides thetaiotaomicron.2019

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi A, Okuyama M, Tagami T, Kimura A
    • 学会等名
      7th Symposium on the Alpha-Amylase Family
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] デキストランデキストリナーゼのSer923の機能解析.2019

    • 著者名/発表者名
      嶌村有季乃,田上貴祥,奥山正幸,木村淳夫
    • 学会等名
      日本応用糖質科学会2019年度大会(第69回)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] β-Fructofuranosidaseの糖転移作用:飽和変異導入による改変.2019

    • 著者名/発表者名
      髙木惇生、奥山正幸、田上貴祥、木村淳夫
    • 学会等名
      日本応用糖質科学会2019年度大会(第69回)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Parageobacillus caldoxylosilyticusの糖質加水分解酵素:機能解明と糖転移向上2018

    • 著者名/発表者名
      陣内恒平、吉田強軌、奥山正幸、田上貴祥、木村淳夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会北海道支部
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 改変β-fructofuranosidaseによる6-ケストースの合成および精製2018

    • 著者名/発表者名
      髙木惇生、芹沢領、奥山正幸、田上貴祥、志村華子、上野敬司、小野寺秀一、木村淳夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会東北・北海道支部
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ブタ血清由来α-グルコシダーゼのcDNAクローニングと組換え酵素の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      渡邊憲、田上貴祥、奥山正幸、木村淳夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会東北・北海道支部
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Structural and functional investigation of starch-metabolizing enzymes2018

    • 著者名/発表者名
      Tagami T, Okuyama M, Mori H, Kimura A
    • 学会等名
      Protein Society of Thailand
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular characterization of glycosidases in GH97, subfamily c2018

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi A, Oyama M, Kato K, Tagami T, Yao M, Kimura A
    • 学会等名
      International Carbohydrate Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular mechanism of transglucosylation catalyzed by two α-glucosidase isozymes from Aspergillus niger2017

    • 著者名/発表者名
      Min Ma, Masayuki Okuyama, Takayoshi Tagami, Patcharapa Klahan, Atsuo Kimura
    • 学会等名
      Asia Pacific Protein Association and Protein Society of Thailand
    • 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] 小腸上皮バリア機能に対するアンカー型イソマルトメガロ糖の保護作用2017

    • 著者名/発表者名
      白戸しおり, 飯塚貴久,藤本佳則,舟根和美,木村淳夫,原博
    • 学会等名
      日本応用糖質科学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] GH15 isomaltose glucohydrolaseのX線結晶構造解析:基質認識に関わる構造因子の推定2017

    • 著者名/発表者名
      田上貴祥, 陳明皓, 奥山正幸, 岩﨑智仁, 田中良和, 姚閔, 木村淳夫
    • 学会等名
      日本応用糖質科学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] デキストラン デキストリナーゼの多糖合成に関与するアミノ酸の同定2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木優希、熊谷祐也、貞廣樹里、ラング ヴィーラヌッチ、田上貴祥、奥山正幸、木村淳夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Down-regulation of Cd14 expression in liver by ingestion of megalo-type isomaltosaccharides might be prerequisite for amelioration of LPS-induced liver injury in rats2017

    • 著者名/発表者名
      Ga Hyun Joe, Takahisa Iizuka, Yoshinori Fujimoto, Atsuo Kimura, Hiroshi Hara, Satoshi Ishizuka
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 分子酵素学研究室 北海道大学 大学院農学研究院 応用生命科学分野

    • URL

      http://lab.agr.hokudai.ac.jp/molenzlab/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 分子酵素学研究室 北海道大学 大学院農学研究院 応用生命科学分野

    • URL

      https://lab.agr.hokudai.ac.jp/molenzlab/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 分子酵素学研究室 | 北海道大学大学院 農学研究院 - 北海道大学 農学部

    • URL

      https://lab.agr.hokudai.ac.jp/molenzlab/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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