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生体認識配糖体生産のための特異的糖鎖遊離酵素の構造解析とその機能開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K05444
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分38030:応用生物化学関連
研究機関大阪公立大学 (2022-2023)
大阪市立大学 (2018-2021)

研究代表者

伊藤 和央  大阪公立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (20183171)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード生体認識配糖体 / エンド-β-N-アセチルグルコサミニダーゼ / 立体構造 / ドメイン / マルチドメイン / エンドHS / アスパラギン結合型糖鎖 / 糖タンパク質 / エンド HS
研究成果の概要

特異的糖鎖遊離酵素エンド-β-N-アセチルグルコサミニダーゼ(エンド)の立体構造を、X線結晶構造解析によって解明した。エンドHSは、異なるドメイン(D)I~Vから構成される新規マルチドメイン構造をとり、D-I中の4アミノ酸残基が触媒部位を構成していた。
また、P. melaninogenica由来エンドPMのアイソザイム、エンドPMαは、D-I~Vで構成され、D-Iは(α/β)8バレル、D-II~Vはβバレルであった。 D-I~IIIが活性領域を形成し、D-IVとVはそれぞれ糖鎖認識と菌体外膜移行に関わると考えられた。低角X線散乱解析から、本酵素の溶液構造は結晶構造と異なると考えらえた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

新規特異的糖鎖遊離酵素エンド-β-N-アセチルグルコサミニダーゼ(エンド)HSの立体構造が世界に先駆けて解明され、未知のドメインから構成される新規マルチドメイン構造が明らかとなった。既知糖鎖遊離酵素とは異なり、4アミノ酸残基が触媒部位を構成し、新規触媒機構を提唱する発見であった。
また、新分離菌P. melaninogenica 由来エンドPMのアイソザイム、エンドPMαの立体構造を初めて解明された。エンドPMαも未知ドメインで構成される新規マルチドメイン酵素で、各ドメインの構造上の特徴と機能が明らかとなった。また、本酵素の立体構造は、溶液中と結晶中では異なることが明らかとなった。

報告書

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (7件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 5件)

  • [国際共同研究] チュラロンコン大学理学部/ラムカンヘン大学理学部/カセサート大学教養学部(タイ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] チュラロンコン大学/理学部(タイ)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ラムカンヘン大学/理学部(タイ)

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      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] カセサート大学/教養学部(タイ)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] チュラロンコン大学理学部/ラムカンヘン大学理学部/カセサート大学教養学部(タイ)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] チュラロンコン大学理学部/ラムカンヘン大学理学部/カセサート大学教養学部(タイ)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] チュラロンコン大学理学部/ラムカンヘン大学理学部/カセサート大学教養学部(タイ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Structure and function of endo-β-N-acetylglucosaminidase PM responsible for deglycosylation of host glycoproteins in Prevotella melaninogenica2023

    • 著者名/発表者名
      Tomofumi Takeuchi, Shinji Mori, Kazuki Okura, Methus Kuraeokura, Santhana Nakapong, Nobuo Kamiya, Ikuko Miyahara and Kazuo Ito
    • 雑誌名

      Abstract and Proceeding Book of 30th FAOBMB & 8th BMB Conference (https://www.bmbconference.org/faobmb2023/wp-content/uploads/2023/12/FAOBMB_2023_Abstract-Book.pdf)

      巻: - ページ: 402-408

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Levansucrase from Bacillus amyloliquefaciens KK9 and its Y237S variant producing the high bioactive levan-type fructooligosaccharides2020

    • 著者名/発表者名
      Charoenwongpaiboon,T., Wangpaiboon, K., Klaewkla, M., Nakapong, S., Visessanguan, W., Ito, K., Pichyangkura, R., Kuttiyawong, K.,
    • 雑誌名

      Biomolecules

      巻: 10 号: 5 ページ: 692-703

    • DOI

      10.3390/biom10050692

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Production and purification of mannan oligosaccharide with epithelial tight junction enhancing activity2019

    • 著者名/発表者名
      Nopvichai Chatchai、Charoenwongpaiboon Thanapon、Luengluepunya Navaporn、Ito Kazuo、Muanprasat Chatchai、Pichyangkura Rath
    • 雑誌名

      Peer J

      巻: 7 ページ: e7206-e7206

    • DOI

      10.7717/peerj.7206

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Galactomannan Pentasaccharide Produced from Copra Meal Enhances Tight Junction Integration of Epithelial Tissue through Activation of AMPK2019

    • 著者名/発表者名
      Nopvichai Chatchai、Pongkorpsakol Pawin、Wongkrasant Preedajit、Wangpaiboon Karan、Charoenwongpaiboon Thanapon、Ito Kazuo、Muanprasat Chatchai、Pichyangkura Rath
    • 雑誌名

      Biomedicines

      巻: 7 号: 4 ページ: 81-81

    • DOI

      10.3390/biomedicines7040081

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] エンド-β-N-アセチルグルコサミニダーゼHSの立体構造と機能発現機構2024

    • 著者名/発表者名
      倉内郁也 、大倉和貴、森 真司 、米澤健人、清水伸隆、田中里佳、細川千絵、宮原郁子、伊藤和央
    • 学会等名
      2024年日本農芸化学会大会(於東京)(2024年3月25~27日)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] エンド-β-N-アセチルグルコサミニダーゼHSの構造と機能発現2023

    • 著者名/発表者名
      倉内郁哉、大倉和貴、森 真司、米澤健人、清水伸隆、田中里佳、細川千絵、宮原郁子、伊藤和央
    • 学会等名
      第23回関西グライコサイエンスフォーラム(於大阪)(2023年5月20日)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] エンド-β-N-アセチルグルコサミニダーゼHSの立体構造とその機能発現2023

    • 著者名/発表者名
      倉内郁也、大倉和貴、森 真司、米澤健人、清水伸隆、田中里佳、細川千絵 、宮原郁子 、伊藤和央
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会(於福岡)(2023年10月31日~11月2日)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Structure and function of endo-β-N-acetylglucosaminidase PM responsible for deglycosylation of host glycoproteins in Prevotella melaninogenica2023

    • 著者名/発表者名
      Tomofumi Takeuchi, Shinji Mori, Kazuki Okura, Methus Kuraeokura, Santhana Nakapong, Nobuo Kamiya, Ikuko Miyahara and Kazuo Ito
    • 学会等名
      30th FAOBMB&8thBMB Conference・Bangkok(November 22~23, 2023)2~25日)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エンド-β-N-アセチルグルコサミニダーゼHSの立体構造と構成ドメイン2023

    • 著者名/発表者名
      倉内郁也 、大倉和貴、森 真司 、米澤健人、清水伸隆、田中里佳、細川千絵、宮原郁子、伊藤和央
    • 学会等名
      2023年日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] エンド-β-N-アセチルグルコサミニダーゼHSの機能とドメイン構造2022

    • 著者名/発表者名
      倉内郁哉、大倉和貴、森 真司、米澤健人、清水伸隆、田中里佳、細川千絵、宮原郁子、伊藤和央
    • 学会等名
      第22回関西グライコサイエンスフォーラム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Prevotella bivia(100)の産生するエンド-β-N-アセチルグルコサミニダーゼ2022

    • 著者名/発表者名
      財津真生、西村優伸、伊藤和央
    • 学会等名
      第68回日本生化学会近畿支部例会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Prevotella melaninogenica(99.0)の産生するエンド-β-N-アセチルグルコサミニダーゼ2022

    • 著者名/発表者名
      西村優伸、財津真生、伊藤和央
    • 学会等名
      第68回日本生化学会近畿支部例会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Prevotella bivia(100)の産生するエンド-β-N-アセチルグルコサミニダーゼの性質2022

    • 著者名/発表者名
      財津真生、西村優伸、伊藤和央
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Prevotella melaninogenica(100)の産生するエンド-β-N-アセチルグルコサミニダーゼの性質2022

    • 著者名/発表者名
      西村優伸、財津真生、伊藤和央
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] エンド-β-N-アセチルグルコサミニダーゼHSの立体構造とそのドメイン2022

    • 著者名/発表者名
      倉内郁也、大倉和貴、森 真司、米澤健人、清水伸隆、田中里佳、細川千絵 、宮原郁子 、伊藤和央
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] エンド-β-N-アセチルグルコサミニダーゼHS におけるドメインIV の役割2022

    • 著者名/発表者名
      倉内郁哉、大倉和貴、田中里佳、米澤健人、清水伸隆、細川千絵、伊藤和央、宮原郁子
    • 学会等名
      2022年度日本結晶学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] エンド-β-N-アセチルグルコサミニダーゼ HSのX線結晶構造解析2022

    • 著者名/発表者名
      倉内郁哉、大倉和貴、田中里佳、細川千絵、伊藤和央、宮原郁子
    • 学会等名
      2021年度量子ビームサイエンスフェスタ
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 大倉和貴、森 真司、米澤健人、清水伸隆、神谷信夫、宮原郁子、伊藤和央2022

    • 著者名/発表者名
      Prevotella melaninogenicaの産生するエンド-β-N-アセチルグルコサミニダーゼPMの立体構造
    • 学会等名
      2022年日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Prevotella melaninogenicaの産生する宿主糖タンパク質糖鎖遊離酵素の立体構造2021

    • 著者名/発表者名
      大倉和貴、森 真司、米澤健人、清水伸隆、神谷信夫、宮原郁子、伊藤和央
    • 学会等名
      第21回関西グライコサイエンスフォーラム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 担子菌の産生するアスパラギン結合型糖鎖遊離酵素のプロセシングプロテアーゼ2021

    • 著者名/発表者名
      高橋剛生、海住宜広、伊藤和央
    • 学会等名
      第67回日本生化学会近畿支部例会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Prevotella melaninogenicaの産生する宿主糖タンパク質糖鎖遊離酵素の立体構造2021

    • 著者名/発表者名
      大倉和貴、森 真司、米澤健人、清水伸隆、神谷信夫、宮原郁子、伊藤和央
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] エンド-β-N-アセチルグルコサミニダーゼ HSのX線結晶構造解析2021

    • 著者名/発表者名
      倉内郁哉、大倉和貴、田中里佳、細川千絵、伊藤和央、宮原郁子
    • 学会等名
      日本結晶学会令和3年度年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Endo-β-N-acetylglucosaminidase PMαの構造と機能2021

    • 著者名/発表者名
      大倉和貴、森真司、伊藤和央、米澤健人、清水伸隆、神谷信夫、宮原郁子
    • 学会等名
      2020年度量子ビームサイエンスフェスタ・つくば
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Prevotella melaninogenicaの産生する宿主糖タンパク質糖鎖遊離酵素の立体構造解析2021

    • 著者名/発表者名
      大倉和貴、森 真司、神谷信夫、宮原郁子、伊藤和央
    • 学会等名
      2021年日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Prevotella melaninogenicaの産生する宿主糖タンパク質糖鎖遊離酵素の高発現系の構築と立体構造の解析2020

    • 著者名/発表者名
      大倉和貴、森 真司、神谷信夫、宮原郁子、伊藤和央
    • 学会等名
      第93回日生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Endo-β-N-acetylglucosaminidase PMαの立体構造解析2020

    • 著者名/発表者名
      大倉和貴、森 真司、伊藤和央、米澤健人、清水伸隆、神谷信夫、宮原郁子
    • 学会等名
      日本結晶学会令和2年度年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Prevotella melaninogenica由来の宿主糖タンパク質糖鎖遊離酵素2020

    • 著者名/発表者名
      森 真司、大倉和貴、宮原郁子、伊藤和央
    • 学会等名
      2020年日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Prevotella melaninogenicaの産生する宿主糖タンパク質糖鎖遊離酵素とその局在性2019

    • 著者名/発表者名
      森 真司、大倉和貴、宮原郁子、伊藤和央
    • 学会等名
      第20回関西グライコサイエンスォーラム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Prevotella melaninogenicaの産生する宿主糖タンパク質糖鎖遊離酵素とその局在性2019

    • 著者名/発表者名
      森 真司、大倉和貴、宮原郁子、伊藤和央
    • 学会等名
      第92回日生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Prevotella属菌群の産生する糖タンパク質糖鎖遊離酵素の特異性と宿主糖タンパク質糖鎖遊離・分解酵素系の存在2019

    • 著者名/発表者名
      森 真司、竹内朋史、高谷尚弥、伊藤和央
    • 学会等名
      2019年日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Prevotella 属菌群における糖タンパク質糖鎖遊離酵素の特異性と宿主糖タンパク質糖鎖遊離・分解酵素系の存在2018

    • 著者名/発表者名
      竹内 朋史、高谷 尚弥、森 真司、伊藤 和央
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Engineering and improvement of carbohydrate-modifying enzymes for synthesis of functional oligosaccharides2018

    • 著者名/発表者名
      Jarunee Kaulpiboon, Prakarn Rudeekulthamrong, Kuakarun Krusong, Kamontip Kuttiyawong, Santhana Nakapong, Shuichiro Murakami, Kazuo Ito and Piamsook Pongsawasdi
    • 学会等名
      The Final Joint Seminar of CCP
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of endoglycosidases responsible for the release of N-glycans from the glycoproteins in basidiomycetes and posttranslational processing of the enzymes by a novel protease,2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Ito, Piamsook Pongsawasdi, Jarunee Kaulpiboon, Kuakarun Krusong,Santhana Nakapong,Kamontip Kuttiyawongand Prakarn Rudeekulthamrong
    • 学会等名
      The Final Joint Seminar of CCP
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Preparation, characterization and release study of astaxanthin encapsulated-levan nanoparticles2018

    • 著者名/発表者名
      Kamontip Kuttiyawong, Santhana Nakapong, Kuakarun Krusong, Jarunee Kaulpiboon, Prakarn Rudeekulthamrong, Shuichiro Murakami, Kazuo Ito and Piamsook Pongsawasdi,
    • 学会等名
      The Final Joint Seminar of CCP
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular and Biochemical characterizations of Levanase from Bacillus amyloliquefaciens2018

    • 著者名/発表者名
      Santhana Nakapong, Kamoltip Kuttiyawong, Kazuo Ito and Piamsook Pongsawasdi
    • 学会等名
      The Final Joint Seminar of CCP
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2025-01-30  

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