| 研究課題/領域番号 |
19K22263
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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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| 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 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
森 春英 北海道大学, 農学研究院, 教授 (80241363)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 酵素機能 / 酵素利用 / 糖質生産 / 酵素加工 / 加リン酸分解酵素 / 糖質 / 加水分解酵素 / 糖転移 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
糖質は食品はじめ農・医薬・工など多岐での利活用が期待される．天然に豊富な糖質から，高付加価値の糖質への実用的生産に，加リン酸分解酵素の有用性が注目されるが，種類が限られ利用は限定的だ．一方加水分解酵素は多種多様である．本研究では，加水分解酵素に構造類似の加リン酸分解酵素に注目し，水解-加リン酸分解の変換を可能とする酵素タンパク質加工技術を開発する．加リン酸分解酵素分子種を増やし，ダイナミックで精密な糖質変換を可能とする．
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| 研究成果の概要 |
加リン酸分解酵素に関し，新規活性の探索，機能構造相関解析，および糖質合成を実施した．新規酵素としてGlcβ1-3Gal特異的な酵素を見出し，新たな代謝経路の可能性と実用的な同二糖合成法を示した．澱粉加水分解酵素群のマルトシドホスホリラーゼでは，基質特異性などの解析に加え，加リン酸分解と糖転移の反応機構に基づく評価，加水分解を加えた3活性の寄与残基の特定を実施した．改変により糖転移や加水分解に偏る残基の特定など，関連加水分解酵素等への加リン酸分解活性付与に向けた機能構造相関の基盤的知見が得られた．また本酵素の利用による分岐鎖の伸長した不溶性のα-グルカン多糖が合成された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
糖質には，食品素材として味やエネルギーに加え，各種健康調節機能をも示し，またバイオ素材等として利用されるなど，広範な機能性化合物がある．多種多様の糖質合成は，その構成糖や結合様式の改変により行われる．酵素利用による糖質合成は，安価で大量の生産に適しており，加リン酸分解酵素（加リン酸分解の逆反応）も利用される．本研究成果として，新規酵素が見いだされて特定2糖の効率的合成が可能となった．α-グルカンの新たな加工法も提唱された．加えて，得られた加リン酸分解酵素の活性寄与構造に関する情報は，類似構造を有する多様な加水分解酵素の加リン酸分解活性付与に向けた酵素分子加工の基盤的知見となる．
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