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1995 年度 研究成果報告書概要

糖質分解・合成酵素の糖認識機構解析、機能改変および高度利用

研究課題

研究課題/領域番号 05303010
研究種目

総合研究(A)

配分区分補助金
研究分野 応用微生物学・応用生物化学
研究機関北海道大学

研究代表者

千葉 誠哉  北海道大学, 農学部, 教授 (30001449)

研究分担者 檜作 進  鹿児島大学, 農学部, 教授 (90041590)
坂野 好幸  東京農工大学, 農学部, 教授 (70014959)
南浦 能至  大阪市立大学, 理学部, 教授 (20047129)
鈴木 譲  京都府立大学, 農学部, 教授 (50046471)
山根 國男  筑波大学, 生物科学系, 教授 (20013336)
研究期間 (年度) 1993 – 1995
キーワード糖質分解酵素 / 糖質合成酵素 / 糖認識機構 / 糖質分解酵素の高度利用 / アミラーゼ / グルコシダーゼ / サイクロデキストリン合成酵素
研究概要

1.好アルカリBacillus sp.のサイクロデキストリン合成酵素を結晶化し、1.8Aでの解析をした。本酵素の活性に直接関係する4個のアミノ酸残基の改変酵素を作成した。
2.Bacillus stearothermophilus α-glucosidaseの一次構造を遺伝子解析により演繹した。
3.ダイズβ-アミラーゼと基質アナログとの複合体のX線結晶構造解析を行ない、本酵素の基質認識機構を明らかにした。
4.Arthrobacter globiformisイソマルトデキストラナーゼの活性解離基を同定し、その遺伝子クローニングにより全一次構造を決定した。
5.α-ガラクトシダーゼおよびα-マンノシダーゼにより、分岐CDにガラクトシル基やマンノシル基を転移させヘテロ分岐CDを合成した。
6.Cycloamylose glucanotransferase のサブサイト構造を推定し、マルトースを基質としてisopanoseの生産法を確立した。
7.甘藷塊根細胞の培養細胞から4量体β-アミラーゼの活性を有するモノマーを高収量で培養することに成功した。
8.Aspergillus oryzae α-アミラーゼをオルトフタルアルデヒドにより化学修飾してその反応特異性を検討した。
9.化学修飾によりテンサイα-グルコシダーゼの活性部位のアミノ酸配列と活性に直接関与しているアミノ酸残基を同定した。
10.Trichoderma virideセルラーゼII-bの特異なグリコシレーション(縮合・転移・水解)の作用機作を明らかにした。
11.Xanthomonas campestrisから新規α-アミラーゼを精製し、その酵素化学的性質を明らかにした。
12.大腸菌にクローン化したTVA IとTVA IIを比較し、それぞれの基質特異性を明らかにした。

  • 研究成果

    (56件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (56件)

  • [文献書誌] T.Takayanagi: "Novel Structures of N-linked High-mannose Type Oligosaccharides Containing α-D-Galactofuranosyl Linkages in Aspergillus niger α-D-Glucosidase" Carbohydr.Res.256. 149-158 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Iwanami: "Chemical Modification and Amino Acid Sequence of Active Site in Sugar Beet α-Glucosdiase" Biosci.Biotech.Biochem.59. 459-463 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A.Nakamura: "Four aromatic residues in the active center of cyclodextrin glucanotrans ferase from alkalophilic Bacillus sp. 1011: effects of replacements on substrate bindingand cyclization characteristics" Biochemistry. 33. 9929-9936 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Nakamura: "Small cytoplasmic RNA (scRNA) gene from Clostridium perfringens can replace the gene for the Bacillus subtilis scRNA in both growth and sporulation" Microbiology. 141. 3241-3245 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Watanabe: "Multiple proline substitutions cumulatively thermostabilize Bacillus cereus ATCC7064 oligo-1,6-glucosidase. An irrefragable proof supporting the proline rule" Eur.J.Biochem.226. 277-283 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Takii: "B.stearothermophilus ATCC12016 α-glucosidase specific for α-1,4 bonds of maltosaccharides and α-glucans shows high amino acid sequence similarity to seven α-D-glucohydrolases with different substrate specificity" Appl.Microbiol.Biotechnol.43(in press). (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Ohnishi: "Cycloamylose glucanotransferase-catalyzed cyclization for a substrate maltose, Modification with N-bromosuccinimide on the tryptophan residues" Starch. 46. 276-279 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Oh: "Binding of mannose to Streptomyces xylose isomerase" Oyo Toshitsu kagaku. 42. 375-380 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Fujita: "Chemical Structures of Hetero-oligosaccharides Produced by Arthrobacter sp. K-1 β-Fructofuranosidase" Biosci.Biotech.Biochem.58. 239-243 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Anindyawati: "Synthesis of Novel Oligosaccharides from Leucrose by an α-Glucosidase" Biosci.Biotech.Biochem.59. 2146-2148 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Oguma: "Purification and properties of a novel enyme from Bacillus sp. T-3040, which catalyze the conversion of dextran to cyclic isomaltooligosaccharides" FEBS Lett.345. 135-138 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Ueyama: "Comparison of ο-phthalaldehyde modification of α-amylase from porcine pancreas and Bacillus subtilis with Taka-amylase A" Biosci.Biotech.Biochem.59. 864-868 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Tonozuka: "A convenient enzymatic synthesis of 4^2-α-isomaltosyl-isomaltose using Thermoactionmyces vulgaris R-47 alpha-amylase II (TVA II)" Carbohydr.Res.261. 157-162 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.-K.Kim: "Enzymic preparation of novel non-reducing oligosaccharides having an isomaltosyl residue by using the transfer action of isomaltodextranase from Arthrobacter globiformis T6" Biosci.Biotech.Biochem.59. 1367-1369 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Baba: "[dentification and characterization of clustered genes for thermostable xylan-degrading enzymes, β-xylosidase and xylanase, of Bacillus stearothermophilus" Appl.Environ.Microbiol.60. 2252-2258 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Nomura: "The Role of SH and S-S Groups in Bacillus cereus β-Amylase" J.Biochem.18. 1124-1130 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Nakao: "Purification and characterization of a Bacillus sp. SAM1606 thermostable α-glucosdiase with transglucosylation activity" Appl.Microbiol.Biotechnol.41. 337-343 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] I.Miyazawa: "Physicochemical properties and inclusion complex formation of δ-Cyclodextrin" Eur.J.Pharmac.Sci.3. 153-162 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] J.Abe: "Purification and characterization of periplasmic α-amylase from Xanthomonas campestris K-11151" J.Bacteriol.176. 3584-3588 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 安部淳一: "Xanthomonas campestris K-11151 α-アミラーゼの構造と機能" 応用糖質科学. 42. 149-155 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Takayanagi: "Identification of Ionizable Groups Essential to the Activity of Isomalto-Dextranase from Arthrobacter globiformis" Biosci.Biotech.Biochem.58. 1995-1999 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 岡田嚴太郎: "セルラーゼ研究の進歩と将来への展望 -天然セルロースの酵素糖化機構-" キチンキトサン研究. 2. 16-27 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Hara: "Galactosylation of Cyclodextrins and Branched Cyclodextrins by α-Galactosidases" Biosci.Biotech.Biochem.58. 652-659 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Koizumi: "Isolation and characterization of novel heterogeneous branched cyclooligosaccharides (cyclodextrins) produced by transglycosylation with α-galactosidase from coffee bean" Carbohydr.Res.278. 129-142 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] B.Mikami: "Crystal structures of soybean β-amylase reacted with β-maltose and maltal: active site components and their apparent roles catalysis" Biochemistry. 33. 7779-7787 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Nomura: "The role of SH and S-S groups in Bacillus cereus β-amylase" J.Biochem.118. 1124-1130 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A.Iwai: "Molecular Cloning and Expression of an Isomalto-dextranase Gene from Arthrobacter globiformis T6" J.Bacteriol.176. 7730-7734 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Mori: "Substrate Specificity and Subsite Affinities of α-Amylase from Germinatinig Cotyledons of Phaseolus vulgaris L.cv.Toramame" Oyo Toshitsu Kagaku. 42. 387-394 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Takayanagi, A.Kimura, S.Chiba and K.Ajisaka: "Novel Structures of N-linked High-mannose Type Oligosaccharides Containing alpha-D-Galactofuranosyl Linkages in Aspergillus niger alpha-D-Glucosidase" Carbohydr. Res.256-1. 149-158 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Iwanami, H.Matsui, A.Kimura, H.Ito, H.Mori, M.Honma and S.Chiba: "Chemical Modification and Amino Acid Acid Sequence of Active Site in Sugar Beet alpha-Glucosidase" Biosci. Biotech. Biochem.59-3. 459-463 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A.Nakamura, K.Haga and K.Yamane: "Four aromatic residues in the active center of cyclodextrin glucanotransferase from alkalophilic Bacillus sp. 1011 : effects of replacements on substrate binding and cyclization characteristics" Biochemistry. 33-33. 9929-9936 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Nakamura, E.Hashizume, T.Shibata, Y.Nakamura, AS.Mala and K.Yamane: "Small cytoplasmic RNA (scRNA) gene from Clostridium perfringens can replace the gene for the Bacillus subtilis scRNA in both growth and sporulation" Microbiology. 141. 3241-3245 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Watanabe, T.Masuda, H.Ohashi, H.Mihara and Y.Suzuki: "Multiple proline substitutions cumulatively thermostabilize Bacillus cereus ATCC7064 oligo-1,6-glucosidase. An irrefragable proof supporting the proline rule" Eur. J.Biochem.226. 277-283 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y.Takii, K.Takahashi, K.Yamamoto, Y.Sogabe and Y.Suzuki: "Bacillus stearothermophilus ATCC12016 alpha-glucosidase specific for alpha-1,4 bonds of maltosaccharides and alpha-glucans shows high amino acid sequence similarity to seven alpha-D-glucohydrolases with different substrate specificity" Appl. Microbiol. Biotechnol.43 (in press). (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Ohnishi, T.Azuma, M.Kubota: "Cycloamylose glucanotransferase-catalyzed cyclization for a substrate maltose, Modification with N-bromosuccinimide on the tryptophan residues" Starch. 46-7. 276-279 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Oh, S.Rokushika and M.Ohnishi: "Binding of mannose to Streptomyces xylose isomerase" Oyo Toshitsu-kagaku. 42-4. 375-380 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Fujita, N.Kuahara, T.Tanimoto, K.Koizumi, M.Iizuka, N.Minamiura, K.Furuichi and S.Kitahata: "Chemical Structures of Hetero-oligosaccharides Produced by Arthrobacter sp. K-1 beta-Fructofuranosidase" Biosci. Biotech. Biochem.58-2. 239-243 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T.Anindyawati, H.Yamaguchi, K.Furuichi, M.Iizuka and N.Minamiura: "Synthesis of Novel Oligosaccharides from Leucrose by an alpha-Glucosidase" Biosci. Biotech. Biochem.59-11. 2146-2148 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T.Oguma, K.Tobe and M.Kobayashi: "Purification and properties of a novel enzyme from Bacillus spp. T-3040, which catalyze the conversion of dextran to cyclic isomaltooligosaccharides" FEBS Lett.345. 135-138 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H.Ueyama, Y.Chiba and M.Kobayashi: "Conparison of omicron-phthalaldehyde modification of alpha-amylase from porcine pancreas and Bacillus subtilis with Taka-amylase A" Biosci. Biotech. Biochem.59-5. 864-868 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T.Tonozuka, H.Sakai, T.Ohta and Y.Sakano: "A convenient enzymatic synthesis of 4^2-alpha-isomaltosyl-isomaltose using Thermoactinomyces vulgaris R-47 alpha amylase II (TVA II)" Carbohydr. Res.261-1. 157-162 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y.-K.Kim, Y.Tsumuraya and Y.Sakano: "Enzymic preparation of novel non-reducing oligosaccharides having an isomaltosyl residue by using the transfer action of isomaltodextranase from Arthrobacter globiformis T6" Biosci. Biotech. Biochem.59-7. 1367-1369 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T.Baba, R.Shinke and T.Nanmori: "Idetification and characterization of clustered genes for thermostable xylan-degrading enzymes, beta-xylosidase and xylanase, of Bacillus stearothermophilus 21" Appl. Environ. Microbiol.60-7. 2252-2258 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Nomura, I Yoneda, T.Nanmori, R.Shinke, Y.Morita and B.Mikami: "The Role of SH and S-S Groups in Bacillus cereus beta-Amylase" J.Biochem.118-6. 1124-1130 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Nakano, T.Nakayama, M.Harada, A.Kakudo, H.Ikemoto, S.Kobayashi and Y.Shibano: "Purification and characterization of a Bacillus sp. SAM1606 thermostable alpha-glucosidase with transglucosylation activity" Appl. Microbiol. Biotechnol.41. 337-343 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] I.Miyazawa, H.Ueda, H.Nagase, T.Endo, S.Kobayashi and T.Nagai: "Physicochemical properties and inclusion complex formation of delta-Cyclodextrin" Eur. J.Pharmac. Sci.3. 153-162 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] J.Abe, N.Onitsuka, T.Nakano, Y.Shibata, S.Hizukuri and E.Entani: "Purification and characterization of periplasmic alpha-amylase from Xanthomonas campestris K-11151" J.Bacteriol.176. 3584-3588 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] J.Abe, Y.Shibata and S.Hizukuri: "Structure and Function of Xanthomonas campestris K-11151 alpha-Amylase" Oyo Toshitsu Kagaku. 42-2. 149-155 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T.Takayanagi, A.Kimura, G.Okada and S.Chiba: "Identification of Ionizable Groups Essential to the Activity of Isomalto-Dextranase from Arthrobacter globiformis" Biosci. Biotech. Biochem.58-11. 1995-1999 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] G.Okada: "Progress and Prospects in Cellulase Research with Special Reference to Enzymatic Degradation Mechanism of Native Cellulose" Chintin and Chitosan Research. 2. 16-27 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Hara, K.Fujita, N.Kuwahara, T.Tanimoto, H.Hashimoto, K.Koizumi and S.Kitahata: "Galactosylation of Cyclodextrins and Brached Cyclodextrins by alpha-Galactosidases" Biosci. Biotech. Biochem.58-4. 652-659 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Koizumi, T.Tanimoto, Y.Okada, K.Hara, K.Fujita, H.Hashimoto and S.Kitahata: "Isolation and characterization of novel heterogeneous branched cyclooligosaccharides (cyclodextrins) produced by transglycosylation with alpha-galactosidase from coffee bean" Carbohydr. Res.278-1. 129-142 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] B.Mikami, M.Degano, E.J.Hehre and J.C.Sacchettini: "Crystal structures of soybean beta-amylase reacted with beta-maltose and maltal, active site components and their apparent roles in catalysis" Biochemistry. 33. 7779-7787 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Nomura, I.Yoneda, T.Nanmori, R.Shinke, Y.Morita and B.Mikami: "The role of SH and S-S groups in Bacillus cereus beta-amylase" J.Biochem.118-6. 1124-1130 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A.Iwai, H.ito, T.Mizuno, H.Mori, H.Matsui, M.Honma, G.Okada and S.Chiba: "Molecular Cloning and Expression of an Isomalto-dextranase Gene from Arthrobacter globiformis T6" J.Bacteriol.176. 7730-7734 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H.Mori, A.Tatematsu, A.Saito, H.Matsui, A.Kimura and S.Chiba: "Substrate Specificity and Subsite Affinities of alpha-Amylase from Germinating Cotyledons of Phaseolus vulgaris L.cv. Toramame" Oyo Toshitsu Kagaku. 42. 387-394 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1997-03-04  

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