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グルコシド-3-脱水素酵素オペロン中の機能未知のタンパク質の解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K05924
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 生体関連化学
研究機関東京農工大学

研究代表者

津川 若子  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80376871)

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
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードグルコシド-3-脱水素酵素 / 鉄硫黄クラスタ― / 直接電子移動 / シトクロムc / ヒッチハイカー / シャペロン / グルコシド3脱水素酵素 / TAT輸送シグナル / ヒッチハイカー蛋白 / ジスルフィド結合 / グルコシド 3-脱水素酵素 / 電子受容体 / Halomonas / Rhizobium radiobacter / サブユニット / 分子内電子伝達 / フラビンアデニンジヌクレオチド / 鉄イオウクラスター / ヘム / 分子間電子伝達 / 機能解析
研究成果の概要

多くの糖類脱水素酵素と異なりG3DHは糖の3 位を酸化する特異な酵素であるため特殊な糖の計測、合成などの応用研究が進められてきたが構造や機能に関する情報は乏しかった。G3DHは酵素反応を触媒するSubIサブユニットと、機能不明のSubIIサブユニットからなる。またゲノム上ではこれらをコードする遺伝子の下流にORF3蛋白の配列がある。
本研究の結果subIでは糖を酸化し、放出された電子が補酵素のFAD、3Fe4S型の鉄硫黄クラスタを経て、シトクロムcであるORF3へと授受されることを解明した。一方SubI,IIの結合が酵素の安定化に重要と考え検討したが結合に関わるアミノ酸残基は特定できなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

多くの糖類脱水素酵素と異なりG3DHは糖の3 位を酸化する特異な酵素であるため特殊な糖の計測、合成などの応用研究が進められてきたが構造や機能に関する情報は乏しかった。
G3DHは酵素反応を触媒するSubIサブユニットと、機能不明のSubIIサブユニットからなる。またゲノム上ではこれらをコードする遺伝子の下流にORF3蛋白の配列がある。
本研究の結果subIでは糖を酸化し、放出された電子が補酵素のFAD、3Fe4S型の鉄硫黄クラスタを経て、シトクロムcであるORF3へと授受されることを解明した。またCYTcを介して電極へ電子移動することを示し埋め込み型酵素電極への応用の可能性を示した。。

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

    (5件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Elucidation of the intra- and inter-molecular electron transfer pathways of glucoside 3-dehydrogenase2018

    • 著者名/発表者名
      Ryota Miyazaki ,TomohikoYamazaki ,KeiichiYoshimatsu , Katsuhiro Kojima , Ryutaro Asano Koji Sode , Wakako Tsugawa
    • 雑誌名

      Bioelectrochemistry

      巻: 122 ページ: 115-122

    • DOI

      10.1016/j.bioelechem.2018.03.001

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] グルコシド 3-脱水素酵素サブユニット スワッピング が酵素活性に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      謝 理惠 ,宮崎 諒太 ,平賀 健太郎 ,早出 広司 ,津川 若子
    • 学会等名
      酵素工学研究会第82回講演会ポスター発表
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Elucidation of the intra- and inter-molecular electron transfer pathways of glucoside 3-dehydrogenasefrom Rhizobium radiobacter2018

    • 著者名/発表者名
      津川若子
    • 学会等名
      The 15th Japan-China-Korea Joint Symposium on Enzyme Engineering.
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] FAD依存型グルコース脱水素酵素に対する電子受容体タンパク質の検討2018

    • 著者名/発表者名
      柳瀬 琢望、小嶋 勝博、津川 若子、浅野 竜太郎、早出 広司
    • 学会等名
      電気化学会第85回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Electrochemical Properties of Glucoside 3-Dehydrogenase, an Enzyme for 1,5-Anhydro-D-Glucitol Sensing2017

    • 著者名/発表者名
      Tomohiko Yamazaki, Ryutaro Asano, Katsuhiro Kojima, Ryota Miyazaki, Koji Sode, Wakako Tsugawa
    • 学会等名
      XXIV International Symposium on Bioelectrochemistry and Bioenergetics of the Bioelectrochemical Society
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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