| 研究課題/領域番号 |
19H00929
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分38:農芸化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
伏信 進矢 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (00302589)
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| 研究分担者 |
藤田 清貴 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 准教授 (20381189)
石渡 明弘 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (70342748)
隅田 泰生 鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (70179282)
新地 浩之 鹿児島大学, 理工学域工学系, 助教 (70770155)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
45,240千円 (直接経費: 34,800千円、間接経費: 10,440千円)
2022年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2021年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2020年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2019年度: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
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| キーワード | 糖質関連酵素 / 結核菌 / アラビノース / 阻害剤 / 可視化ツール |
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| 研究開始時の研究の概要 |
結核菌・らい菌などを含む抗酸菌の細胞壁にはD-アラビノースからなる多糖を含むリポアラビノマンナン(LAM)が存在し、宿主の免疫システムから逃れている。本課題ではこれら新規酵素の構造機能解析を行い、前例のない鏡像体多糖を微生物が分解・代謝する機構を解明する
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| 研究実績の概要 |
鏡像体アラビナン分解酵素のうち、2種類のEndo型酵素(EndoMA1, EndoMA2)と2種類のExo型酵素(ExoMA1, ExoMA2)の機能解析と構造解析を進めた。さらに、EndoMA1の結晶構造で発見した新規CBMの金属ナノ粒子(GNP)を用いた解析を進めた。 EndoMA1とEndoMA2の基質特異性解析を合成基質を用いて行った。EndoMA1の新規CBMのGNP解析では、22-30糖のD-アラビナン(D-Ara22-30)、９糖の直鎖オリゴ糖(A9L)、７糖のβ結合を有する分岐オリゴ糖(A7BβT)、５糖の直鎖オリゴ糖(L-Ara5)を固定化したDNPに対し、野生型酵素、活性中心変異体(D51N, D33N)、新規CBM結合部位変異体(F379A, W468A)、新規CBMを欠失したコンストラクト(C-del)などを用いて凝集反応を調べた。その結果、凝集には二量体の形成が重要なこと、9糖以上のD-アラビナンオリゴ糖であれば凝集が起こること、新規CBMの欠失および変異体では結合が弱くなることなどが明らかとなった。ExoMA1ではクライオ電子顕微鏡解析による立体構造決定に成功した(分解能2.29オングストローム)。ExoMA2ではD557N, D557A, E431Q, E431Aの合計4種の変異体の機能解析を行い、阻害剤プローブであるDNP 2F-β-D-Arafによる阻害定数を決定した。さらに、ExoMA2の二糖Araf-β1,2-Arafおよび七糖A7BβTとの複合体の構造決定に成功し、サブサイト+1以降の基質認識機構を明らかにした。一方、本研究で使用した基質、リガンドおよび阻害剤プローブの立体選択的糖鎖合成の開発検討を行い、大量に合成して実験に用いた。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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