| 研究課題/領域番号 |
17K19213
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
生体分子化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 分子科学研究所 (2018)
大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設) (2017) |
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研究代表者 |
飯野 亮太 分子科学研究所, 生命・錯体分子科学研究領域, 教授 (70403003)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 分子モーター / キチナーゼ / 結晶性キチン / バイオマス / １分子イメージング / タンパク質工学 / １分子計測 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は以下の2点を目標とした。A．結晶性多糖を分解する酸化還元型酵素LPMOの反応素過程を１分子蛍光観察で定量計測し機構を解明する。B．人工コイルドコイルタンパク質との融合でLPMOを多量体化し、野生型の分解活性を凌駕する非天然型酵素の創造に挑戦する。Aについては、以下を初めて明らかにした。1．共基質過酸化水素が存在するとLPMOの結晶性キチンへの結合が促進される、2．活性化されたLPMOはキチンに数秒間結合して分解を行う、3．キチン分解反応は連続的（プロセッシブ）ではなく1回分解する毎にLPMOは解離する。Bについては、現時点では野生型よりも高活性な分子は得られておらず現在も継続中である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
セルロースやキチンといった結晶性多糖は、地球上に大量に存在し燃料に変換可能なバイオマスである。しかしながら、その物理的・化学的安定性からオリゴ糖への分解が容易でなく有効利用されていない。このため、常温常圧の穏やかな条件で結晶性多糖を分解する糖質分解酵素が基礎・応用の両面で研究されている。LPMOは、これらの中で最も高いオリゴ糖生成活性を示す酵素として注目を集めている。本研究で明らかとなったLPMOの作動機構に基づき、野生型よりも高い分解活性を持つ非天然酵素が創成されることが期待され、将来は結晶性多糖バイオマスの有効利用の促進につながると期待される。
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