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植物由来の新規な活性中心を持つグリコシダーゼの構造機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 26660083
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
研究機関東京大学

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)

研究協力者 藤田 清貴  鹿児島大学, 農学部, 准教授
石渡 明弘  理化学研究所, 専任研究員
伊藤 幸成  理化学研究所, 主任研究員
Beckham Gregg T.  米国NREL, 研究員
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードグリコシダーゼ / シロイヌナズナ / イネ / β-アラビノオリゴ糖 / 糖質関連酵素
研究成果の概要

DUF1680に分類される植物由来の機能未知酵素の構造と機能を明らかにすることを当初の目的として研究を行った。シロイヌナズナとイネの遺伝子について異種発現を行い、多数の条件を試みたが、いずれも発現しないか不溶性でしか発現しなかった。新規ファミリーGH146に分類される植物病原菌(Xanthomonas属)由来のβ-L-アラビノフラノシダーゼについて立体構造を決定し、その活性中心がビフィズス菌由来のGH127酵素(HypBA1)と同様にシステインであることを明らかにした。さらに、本酵素が新規な糖質結合ドメインを有することがわかった。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 3件、 査読あり 14件、 謝辞記載あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Discovery of α-l-arabinopyranosidases from human gut microbiome expands the diversity within glycoside hydrolase family 422017

    • 著者名/発表者名
      Viborg Alexander Holm、Katayama Takane、Arakawa Takatoshi、Abou Hachem Maher、Lo Leggio Leila、Kitaoka Motomitsu、Svensson Birte、Fushinobu Shinya
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 292 号: 51 ページ: 21092-21101

    • DOI

      10.1074/jbc.m117.792598

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Crystal Structure and Substrate Specificity Modification of Acetyl Xylan Esterase from Aspergillus luchuensis2017

    • 著者名/発表者名
      Komiya Dai、Hori Akane、Ishida Takuya、Igarashi Kiyohiko、Samejima Masahiro、Koseki Takuya、Fushinobu Shinya
    • 雑誌名

      Applied and Environmental Microbiology

      巻: 83 号: 20

    • DOI

      10.1128/aem.01251-17

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The First Crystal Structure of a Family 129 Glycoside Hydrolase from a Probiotic Bacterium Reveals Critical Residues and Metal Co-factors2017

    • 著者名/発表者名
      Mayo Sato, Dorothee Liebschner, Yusuke Yamada, Naohiro Matsugaki, Takatoshi Arakawa, Siobhan S. Wills, Mitchell Hattie, Keith A. Stubbs, Tasuku Ito, Toshiya Senda, Hisashi Ashida and Shinya Fushinobu
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 292 号: 29 ページ: 12126-12138

    • DOI

      10.1074/jbc.m117.777391

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Molecular Insight into Evolution of Symbiosis between Breast-Fed Infants and a Member of the Human Gut Microbiome Bifidobacterium longum2017

    • 著者名/発表者名
      Yamada C, Gotoh A, Sakanaka M, Hattie M, Stubbs KA, Katayama-Ikegami A, Hirose J, Kurihara S, Arakawa T, Kitaoka M, Okuda S, Katayama T and Fushinobu S.
    • 雑誌名

      Cell Chemical Biology

      巻: 24 号: 4 ページ: 515-524

    • DOI

      10.1016/j.chembiol.2017.03.012

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The crystal structure of an inverting glycoside hydrolase family 9 exo-β-D-glucosaminidase and the design of glycosynthase2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Honda, S. Arai, K. Suzuki, M. Kitaoka, and S. Fushinobu
    • 雑誌名

      Biochem. J.

      巻: 473 号: 4 ページ: 463-472

    • DOI

      10.1042/bj20150966

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Archaeal Mo-containing glyceraldehyde oxidoreductase isozymes exhibit diverse substrate specificities through unique subunit assemblies2016

    • 著者名/発表者名
      T. Wakagi, H. Nishimasu, M. Miyake, and S. Fushinobu
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 11 号: 1 ページ: e0147333-e0147333

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0147333

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Crystal structure and identification of a key amino acid for glucose tolerance, substrate specificity and transglycosylation activity of metagenomic β-glucosidase Td2F2.2016

    • 著者名/発表者名
      Tomohiko Matsuzawa, Toshinori Jo, Taku Uchiyama, Jenny A Manninen, Takatoshi Arakawa, Kentaro Miyazaki, Shinya Fushinobu, Katsuro Yaoi
    • 雑誌名

      FEBS Journal

      巻: - 号: 12 ページ: 2340-2353

    • DOI

      10.1111/febs.13743

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] rystal structures of archaeal 2-oxoacid:ferredoxin oxidoreductases from Sulfolobus tokodaii2016

    • 著者名/発表者名
      Z. Yan, A. Maruyama, T. Arakawa, S. Fushinobu, and T. Wakagi
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 6 号: 1 ページ: 33061-33061

    • DOI

      10.1038/srep33061

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization and crystal structure determination of β-1,2-mannobiose phosphorylase from Listeria innocua2015

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuda, T. Nihira, K. Chiku, E. Suzuki, T. Arakawa, M. Nishimoto, M. Kitaoka, H. Nakai, and S. Fushinobu
    • 雑誌名

      FEBS Lett.

      巻: 589 号: 24PartB ページ: 3816-3821

    • DOI

      10.1016/j.febslet.2015.11.034

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Crystal structure and substrate recognition of cellobionic acid phosphorylase, which plays a key role in oxidative cellulose degradation by microbes2015

    • 著者名/発表者名
      Y.-W. Nam, T. Nihira, T. Arakawa, Y. Saito, M. Kitaoka, H. Nakai, and S. Fushinobu
    • 雑誌名

      J. BIol. Chem.

      巻: 290 号: 30 ページ: 18281-18292

    • DOI

      10.1074/jbc.m115.664664

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Open-close structural change upon ligand binding and two magnesium ions required for the catalysis of N-acetylhexosamine 1-kinase2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤真与、荒川孝俊、伏信進矢ら
    • 雑誌名

      BBA - Proteins Proteom.

      巻: 1854 号: 5 ページ: 333-340

    • DOI

      10.1016/j.bbapap.2015.01.011

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural basis for the 4'-hydroxylation of diclofenac by a microbial cytochrome P450 monooxygenase.2015

    • 著者名/発表者名
      L.-H. Xu, H. Ikeda, L. Liu, T. Arakawa, T. Wakagi, H. Shoun, S. Fushinobu
    • 雑誌名

      Appl. Microbiol. Biotechnol,

      巻: 99 号: 7 ページ: 3081-3091

    • DOI

      10.1007/s00253-014-6148-y

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Crystal structure of a feruloyl esterase belonging to the tannase family: a disulfide bond near a catalytic triad2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木健太郎、荒川孝俊、伏信進矢ら
    • 雑誌名

      Proteins: Struct. Funct. Bioinform.

      巻: 82 号: 10 ページ: 2857-2867

    • DOI

      10.1002/prot.24649

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structural basis for reversible phosphorolysis and hydrolysis reactions of 2-O-α-glucosylglycerol phosphorylase2014

    • 著者名/発表者名
      東原幸起、荒川孝俊、伏信進矢ら
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 289 号: 26 ページ: 18067-18075

    • DOI

      10.1074/jbc.m114.573212

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] B. longum JCM1217由来GH127 β-L-アラビノフラノシダーゼ (HypBA1)の機能構造解析2017

    • 著者名/発表者名
      丸山 瞬、伊藤 佑、藤田 清貴、石渡 明弘、伊藤 幸成、荒川 孝俊、伏信 進矢
    • 学会等名
      日本農芸化学会大会
    • 発表場所
      京都女子大(京都府 京都市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Xhanthomonas 属由来β-L-アラビノフラノシダーゼの機能・構造解析2017

    • 著者名/発表者名
      澤野孝太、丸山瞬、荒川孝俊、石渡明弘、中村正幸、伊藤幸成、藤田清貴、伏信進矢
    • 学会等名
      2017年度生命化学系合同年次大会(ConBio2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ビフィズス菌が腸内の糖質を分解するための酵素のかたちと動き2016

    • 著者名/発表者名
      伏信進矢
    • 学会等名
      日本応用糖質科学会
    • 発表場所
      広島県民文化センターふくやま(広島県 福山市)
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] βーアラビノオリゴ糖鎖に作用するβ-L-アラビノフラノシダーゼの機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      藤田清貴、亀山恭平、下川倫子、伏信進矢、石渡明弘、Sophon Kaeothip、伊藤幸成、北原兼文
    • 学会等名
      第34回日本糖質学会年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-07-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] チオグリコシド中間体を経由するGH127β-L-アラビノフラノシダーゼの触媒メカニズム2014

    • 著者名/発表者名
      伏信進矢
    • 学会等名
      第33回日本糖質学会年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-08-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ビフィズス菌由来 GH127 β-L-アラビノフラノシダーゼの 新規な活性中心2014

    • 著者名/発表者名
      伏信進矢
    • 学会等名
      第28回セルラーゼ研究会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 東京大学大学院農学生命科学研究科応用生命工学専攻酵素学研究室

    • URL

      http://enzyme13.bt.a.u-tokyo.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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