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ループデザインによる耐熱性好冷酵素の創出

研究課題

研究課題/領域番号 23658095
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 応用生物化学
研究機関福井県立大学

研究代表者

日び 隆雄  福井県立大学, 生物資源学部, 教授 (00285181)

研究分担者 伊藤 貴文  福井県立大学, 生物資源学部, 講師 (10402827)
西矢 芳昭  摂南大学, 理工学部, 教授 (70612307)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2011年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードタンパク質工学 / 酵素 / 分子設計 / 好冷性酵素 / psychrophilic / enzyme / protein engineering / 省エネルギー / 食品 / 洗剤 / 枯草菌 / X線結晶構造解析 / 酵素分析 / バイオセンサ
研究概要

室温で高活性を示す好冷性酵素は化学反応プロセスの省エネ化への応用が期待される。本研究では、熱安定性を維持しつつ室温で高い酵素活性を示す尿酸酸化酵素W279L+P287G変異体について結晶構造を決定した。得られた立体構造並びに速度解析等の結果から、インターフェースループIIの可動性増大により本酵素が好冷化したことが示唆された。これらの解析結果に基づき、枯草菌由来α-アミラーゼについて表面ループのヒンジ領域にある7残基に変異を導入した。標的残基のうち5残基の変異で120%-300%デンプン分解活性が増大し、かつ安定な好冷性酵素を得た。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] Intersubunit Salt Bridges with a Sulfate Anion Control Subunit Dissociation and Thermal Stabilization of Bacillus sp. TB-90 Urate Oxidase2014

    • 著者名/発表者名
      Hibi T, Hayashi Y, Fukada H, Itoh T, Nago T, Nishiya Y
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: (in press) 号: 24 ページ: 3879-3888

    • DOI

      10.1021/bi500137b

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preliminary X-ray Crystallization of Psychrophilic Mutant of Uricase2012

    • 著者名/発表者名
      T. Hibi, T. Itoh, Y. Nishiya
    • 雑誌名

      PF activity report 2011 (http://pfwww.kek.jp/pfacr/part_b.html)

      巻: #29 ページ: 383-383

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 硫酸イオン塩架橋によるBacillus sp.TB-90ウリカーゼの耐熱化2014

    • 著者名/発表者名
      日ビ 隆雄, 伊藤 貴文, 林 祐太, 西矢 芳昭
    • 学会等名
      日本農芸化学会2014年度大会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2014-03-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 枯草菌由来α-アミラーゼの好冷化変異体作製2013

    • 著者名/発表者名
      日ビ 隆雄, 伊藤 貴文
    • 学会等名
      2013年度酵素補酵素研究会
    • 発表場所
      草津市
    • 年月日
      2013-06-21
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 超耐熱型好冷性ウリカーゼを用いた尿酸簡易測定法2013

    • 著者名/発表者名
      日ビ 隆雄, 伊藤 貴文, 林 祐太, 西矢 芳昭
    • 学会等名
      日本農芸化学会2013年度大会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2013-03-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 超耐熱型好冷性ウリカーゼを用いた尿酸簡易測定法2013

    • 著者名/発表者名
      日ビ隆雄、伊藤貴文、林 祐太、西矢芳昭
    • 学会等名
      日本農芸化学会2013年度大会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Crystal structure of engineering psychrophilic mutant of Bacillus urate oxidase2012

    • 著者名/発表者名
      Takao Hibi, Takafumi Itoh, Yoshiaki Nishiya
    • 学会等名
      AsCA12
    • 発表場所
      アデーレード(オーストラリア)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 耐熱性を有する好冷性変異体Bacillus ウリカーゼの構造機能解析2012

    • 著者名/発表者名
      小川 智輝, 伊藤 貴文, 岸本 高英, 西矢 芳昭, 日ビ 隆雄
    • 学会等名
      日本農芸化学会2012年度大会
    • 発表場所
      京都市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Crystal structure of bacterial cell-surface multimodular chitinase2012

    • 著者名/発表者名
      Takao Hibi, Takafumi Itoh, Yoshiaki Nishiya
    • 学会等名
      AsCA12
    • 発表場所
      アデレード、オーストラリア
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 耐熱性を有する好冷性変異体Bacillusウリカーゼの構造機能解析2012

    • 著者名/発表者名
      小川智明 他、5名
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2012年大会
    • 発表場所
      京都女子大学 (京都市)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 部位特異的変異により作製した超耐熱型好冷性ウリカーゼ2012

    • 著者名/発表者名
      小川智明 他、6名
    • 学会等名
      北陸合同バイオシンポジウム
    • 発表場所
      宇奈月国際会館セレネ (富山県)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 部位特異的変異により作製した超耐熱型好冷性ウリカーゼ2011

    • 著者名/発表者名
      小川 智明, 林 佑太, 横山 加奈, 伊藤 貴文, 西矢 芳昭, 日ビ 隆雄
    • 学会等名
      北陸合同バイオシンポジウム
    • 発表場所
      黒部市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 硫酸イオン塩架橋によるBacillus sp. TB-90ウリカーゼのサブユニット解離に伴う熱安定性

    • 著者名/発表者名
      日ビ 隆雄、伊藤 貴文、林 祐太、西矢 芳昭
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 発表場所
      東京都、明治大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 枯草菌由来α-アミラーゼの好冷化変異体作製

    • 著者名/発表者名
      日ビ 隆雄、伊藤貴文
    • 学会等名
      酵素補酵素研究会
    • 発表場所
      草津市、立命館大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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