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糖結合モジュールタンパク質による糖鎖基質認識機構の網羅的解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K00409
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 生命・健康・医療情報学
研究機関宮崎大学

研究代表者

湯井 敏文  宮崎大学, 工学部, 教授 (50230610)

研究分担者 宇都 卓也  宮崎大学, キャリアマネジメント推進機構, 助教 (60749084)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードセルロース / キチン / セルラーゼ / キチナーゼ / ドッキングシミュレーション / 分子シミュレーション / 糖結合モジュール(CBM) / 糖結合モジュール / 操舵分子動力学法 / 糖鎖基質認識 / 糖結合モジュールタンパク質
研究成果の概要

物や微生物の細胞壁、甲殻類の外殻等を形成するセルロースやキチンは、地球上で最も大量に生産されるバイオマス資源である。本研究は、これらバイオマス資源に特異的に結合する糖結合モジュール(CBM)タンパク質を対象として、分子シミュレーション手段によりCBMによる糖鎖基質認識を分子の視点で解明することを目的とした。これより、CBMが結晶性基質表面の特定の部位に結合する結合特異性やオリゴ糖鎖が示す結合挙動を再現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

セルラーゼによる不溶性セルロース基質の酵素分解は、Michaelis-Mente理論モデルが適用できない不均一系の反応であり、酵素反応速度論的に多くの点で不明である。CBMによる基質認識が酵素反応の律速段階であるならば、本研究成果が、新たな酵素反応速度理論の構築に貢献する点できわめて学術性が高い。応用面からの社会的な意義として、セルロースに代表されるバイオマス資源を有効利用するうえでCBMに対する理解は、高効率酵素的分解技術を改良・向上させるための基盤知識を提供しうる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Docking and Molecular Dynamics Study of the Carbohydrate Binding Module from Trichoderma reesei Cel7A on the Surfaces of the Cellulose III1 Crystal2020

    • 著者名/発表者名
      Toshifumi Yui, Takuya Uto
    • 雑誌名

      Journal of Renewable Materials

      巻: - 号: 8 ページ: 863-878

    • DOI

      10.32604/jrm.2020.010830

    • 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
  • [学会発表] キチン結合性タンパク質ヘベインによる糖鎖認識2019

    • 著者名/発表者名
      岡田 美沙希、高橋 さくら、宇都卓也、湯井 敏文
    • 学会等名
      第56回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ニワトリ卵白リゾチームの糖加水分解反応シミュレーション2019

    • 著者名/発表者名
      三谷 亮樹、宇都 卓也、湯井 敏文
    • 学会等名
      第56回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] キチン結合性タンパク質ヘベインによる糖鎖認識2019

    • 著者名/発表者名
      岡田 美沙希、高橋さくら、宇都卓也、湯井 敏文
    • 学会等名
      セルロース学会第26回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Carbohydrate recognition by chitin binding proteins: a molecular dynamics study2018

    • 著者名/発表者名
      T. Yui, R. Otoshi, T. Uto
    • 学会等名
      14th International Chitin and Chitosan Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 細菌由来キチナーゼのキチン結合モジュール表面における糖鎖吸着2017

    • 著者名/発表者名
      落 亮太、湯井 敏文
    • 学会等名
      セルロース学会第24回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 微生物由来エクスパンシンによる基質認識2017

    • 著者名/発表者名
      大西 孝尚、湯井 敏文
    • 学会等名
      第54回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 細菌由来キチナーゼのキチン結合モジュール表面における糖鎖ドッキング解析2017

    • 著者名/発表者名
      落 亮太、湯井 敏文
    • 学会等名
      第54回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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