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キノコ類グルカナーゼの糖転移活性を利用した分岐型機能性βグルカン合成

研究課題

研究課題/領域番号 23780169
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 森林科学
研究機関公益財団法人岩手生物工学研究センター

研究代表者

金野 尚武  公益財団法人岩手生物工学研究センター, 生物資源研究部, 研究員 (60549880)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 中途終了 (2011年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードバイオマス / 酵素反応 / 糖鎖 / 応用微生物 / 森林工学
研究概要

キノコ類に含まれるβグルカンの一部は抗腫瘍作用を示すが、精製が困難、構造が複雑で、モデル材料を合成する手段もない為、その作用に関する分子レベルでの解明が進んでいない。本研究では、キノコ類から単離したβグルカナーゼの糖転移活性を利用して、各種βグルカンを人為的にデザインする手法を確立することを目的とした。
平成24年度は新たに担子菌スエヒロタケから糖質加水分解酵素(GH)ファミリー30に属するβ-1,6グルカナーゼ(ScPus30A)をクローニングし、こうじ菌(Aspergillus oryzae)で異種発現させた。SDS-PAGE上で分子量は57,000と推定された。他のGH30酵素群とのマルチアライメントから、207番目と302番目のグルタミン酸が活性中心残基であると予想された。そこで、それぞれについてアラニン、グリシン、セリンの変異体を作成し異種発現させた。これら変異酵素とフッ化糖(α-フッ化グルコピラノシド)を用いてβ-1,6グルカンの合成反応を検討したが、合成反応は認められなかったことから、本酵素群を用いた合成反応にはフッ化ゲンチオオリゴ糖が必要であると予想された。そこでオリゴ糖の合成用にイネいもち病菌のGHファミリー2種についても合成酵素化を行い計6種類の変異酵素を得た。これらを組み合わせることでβグルカンの酵素合成が可能になると考えられる。
一方で、担子菌ウシグソヒトヨタケよりGHファミリー16に属する酵素をクローニングし、上記と同様にこうじ菌で異種発現させた。コンブ由来のβ-1,3/1,6グルカンであるラミナリンを本酵素で分解させたところ、主生成物としてβ-1,6結合でグルコース側鎖をもつβ-1,3グルカン3糖および4糖を得ることができた。これらオリゴ糖を材料に機能性グルカンを調製できる可能性がある。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] きのこ類が生産する糖質加水分解酵素2013

    • 著者名/発表者名
      金野尚武
    • 雑誌名

      木材保存

      巻: 39 ページ: 60-70

    • NAID

      10031165432

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of beta-N-acetylhexosaminidase(LeHex20A), a member of glycoside hydrolase family 20, from Lentinula edodes(shiitake mushroom)2012

    • 著者名/発表者名
      Konno N., Takahashi H., Nakajima M., Takeda T., Sakamoto Y.
    • 雑誌名

      AMB express

      巻: 2 号: 1 ページ: 29-29

    • DOI

      10.1186/2191-0855-2-29

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inhibitory effects of polysaccharides on cariogenic activities of Streptococcus mutans2012

    • 著者名/発表者名
      A. Yano, Konno N., Imai S. and Kato H
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 76 ページ: 2313-2316

    • NAID

      10031146851

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An endo-β-1,6-glucanase involved in Lentinula edodes fruiting body autolysis2011

    • 著者名/発表者名
      Naotake Konno, Yuichi Sakamoto
    • 雑誌名

      Applied Microbiology and Biotechnology

      巻: 91 ページ: 1365-1373

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An endo-β-1,3-glucanase, GLU1, from Lentinula edodes fruiting body belongs to a new glycoside hydrolase family2011

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Sakamoto, Keiko Nakade, Naotake Konno
    • 雑誌名

      Applid and Environmental Microbiology

      巻: 77 ページ: 8350-8354

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] シイタケ由来のGH20β-N-アセチルヘキソサミニダーゼ2012

    • 著者名/発表者名
      金野尚武
    • 学会等名
      第26回キチン・キトサンシンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学学術交流会館
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] きのこ由来β1,6グルカナーゼの異種発現とその応用2012

    • 著者名/発表者名
      金野尚武
    • 学会等名
      日本応用糖質科学会平成24年度大会
    • 発表場所
      東京農工大学府中キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] An endo-β-1, 6-glucanase involved in fungal autolysis2011

    • 著者名/発表者名
      Naotake Konno, Yuichi Sakamoto
    • 学会等名
      European Carbohydrate Symposium (Eurocarb 16)
    • 発表場所
      ソレント
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] キノコ類細胞壁の自己消化に関与する糖質加水分解酵素2011

    • 著者名/発表者名
      金野尚武, 坂本裕一
    • 学会等名
      日本応用糖質科学会平成22年度大会
    • 発表場所
      長野
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 担子菌シイタケ由来β-N-アセチルヘキソサミニダーゼの機能解析2011

    • 著者名/発表者名
      金野尚武, 坂本裕一
    • 学会等名
      日本応用糖質科学会平成23年度大会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      https://sites.google.com/site/ibrcmicroorganism/home

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [産業財産権] β-N-アセチルヘキソサミニダーゼ2012

    • 発明者名
      金野尚武、坂本裕一
    • 権利者名
      岩手県
    • 産業財産権番号
      2012-009380
    • 出願年月日
      2012
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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