1996 年度実績報告書

糸状菌結晶α-グリコシダーゼの基質認識機構及び糖鎖構造の解析

研究課題

研究課題/領域番号	06453164
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)
キーワード	α-グルコシダーゼ / α-ガラクトフラノース残基 / 第二次動力学的アイソトープ効果 / D-グルカ-ル水和反応 / 高マンノース型糖鎖
研究概要	A. niger結晶α-グルコシダーゼ(いわゆるマルターゼ型酵素)は二つのヘテロサブユニット(P1、227アミノ酸残基;P2、719アミノ酸残基)から構成されていた。両者間にS-S結合は存在しない。全一次構造はエドマン法とゲノムDNAの配列解析から明らかにされた。その結果、本酵素は一本のポリペプチド鎖としてP1続いてP2の順に翻訳された後に、プロテアーゼによる限定分解をうけて二つのサブユニットに構築されることが判明した。P2のAsp(224)が本酵素の触媒基の一つであることが推定された。7種の高マンノース型糖鎖を単離し、構造決定がなされた。4種の糖鎖はα-ガラクトフラノース残基を含み、そのうち、3種は新規構造であった。0-型糖鎖も単離され、構造解析の結果、マンノースとα-マンノシル-(1→2)-マンノースが本酵素のSerあるいはThrに直接結合することが推察された。これらの結果を基に、A. niger α-グルコシダーゼと他起源α-グルコシダーゼの一次構造の比較がなされ、α-グルコシダーゼが一次構造上から二つのファミリーに分けられることを明らかにした。また、α-グルコシダーゼとグルコアミラーゼによるD-グルカ-ルの水和反応の解析、α-第二次動力学的アイソトープ効果の解析を基に、これらの酵素の基質認識の仕組みが考察され反応機構モデルが提案された。

研究成果
(25件)

すべてその他

すべて文献書誌 (25件)

[文献書誌] T. Takayanagi: "Identification of Ionizable Groups Essential to the Activity of Isomalto-dextranase from Arthrobacter globiformis" Biosci. Biotech. Biochem.58(11). 1995-1999 (1994)
[文献書誌] H. Kawagishi: "A Sialic Acid-binding Lectin from the Mashroom Hericium erinaceum" FEBS Lett.340(1). 56-58 (1994)
[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(1). 149-158 (1994)
[文献書誌] A. Iwai: "Molecular Cloning and Expression of an Isomalto-dextranase Gene from Arthrobactor globiformis" J. Bacteriol.176(24). 7730-7734 (1994)
[文献書誌] H. Kawagishi: "Two Lectins from Marine Sponge Halichondria okadai" J. Biol. Chem.269(2). 1375-1379 (1994)
[文献書誌] S. Onodera: "Substrate Specificity and Subsite Affinities of Rabbit Liver Acid α-Glucosidase" J. Biochem.116(11). 7-11 (1994)
[文献書誌] 高柳勉: "イソマルトデキストラナーゼによる酸処理デキストランからのイソマルトースの新しい調製法" 応用糖質科学. 42(4). 381-385 (1995)
[文献書誌] H. Mori: "Substrate Specificity and Subsite Affinities of α-Amylase from Germinating Cotyledons of Phaseolus vulgaris L. ev Toramame" Oyo Toshitsu Kagaku (J. Appl. Glycosci.). 42(4). 387-394 (1995)
[文献書誌] S. Iwanami: "Chemical Modification and Amino Acid Sequence of Active Site in Sugar Beet α-Glucosidase" Biosci. Biotech. Biochem.59(3). 459-463 (1995)
[文献書誌] 千葉誠哉: "α-グルコシダーゼとグルコアミラーゼ" 農化. 69(8). 1050-1054 (1995)
[文献書誌] H. Kawagishi: "Two N-acetyl-D-galactosamine-specific Lectins, PAL-I and PAL-II, from the Mushroom Phaeolepiota aurea" Phytochemistry. 41(4). 1013-1016 (1996)
[文献書誌] S. Iwanami: "Identification of Essential Ionizable Groups of Rice α-Glucosidase II" Oyo Toshitsu Kagaku (J. Appl. Glycosci.). 43(1). 67-71 (1996)
[文献書誌] 千葉誠哉: "トレハロース生成酵素について" 応用糖質科学. 43(2). 223-226 (1996)
[文献書誌] T. Mizuno: "Reinvestigation of Isomltotrio-dextranase from Brevibacterium fuscum var. dextranlycum" Oyo Toshitsu Kagaku (J. Appl. Glycosci.). 43(3). 347-353 (1996)
[文献書誌] A. Kita: "Enzymatic Properties of Three α-Glucosidases from Aspergillus oryzae" Oyo Toshitsu Kagaku (J. Appl. Glycosci.). 43(3). 325-330 (1996)
[文献書誌] R. Surarit: "Chemical Modification of β-Glucosidase/β-Fucosidase from Dalbergia Cochinchinensis Picrre by Conduritol B Epoxide" Biosci. Biotech. Biochem.60(8). 1265-1268 (1996)
[文献書誌] S. Onodera: "Molecular Cloning and Nucleotide Sequences of cDNA and Gene Encoding endo-Inulinase from Penicillium purpurogenum" Biosci. Biotech. Biochem.60(11). 1780-1785 (1996)
[文献書誌] H. Kawagishi: "A Lectin from Mycelia of the Fungus, Ganoderma lucidum" Phytochemistry. 44(1). 7-10 (1997)
[文献書誌] R. Surarit: "Evidence for the Presence of a Single Active Site in β-D-Fucosidase/β-D-Glucosidase from Dalbergia Cochinchinensis Seeds" Biosci. Biotech. Biochem.61(1). 93-95 (1997)
[文献書誌] A. Kimura: "Identification of Essential Ionizable Groups in Active Site of Aspergillus niger α-Glucosidase" Biosci. Biotech. Biochem.61(3). 475-479 (1997)
[文献書誌] A. Nakamura: "Cloning and Sequencing of an α-Glucosidase Gene from Aspergillus niger and Its Expression in A. nidulans" J. Biotechnol.(in press). (1997)
[文献書誌] 木村淳夫: "Aspergillus niger 結晶α-グルコシダーゼの一次構造と糖鎖" 応用糖質科学. 44(2)(印刷中). (1997)
[文献書誌] 松井博和: "テンサイα-グルコシダーゼの基質特異性と全一次構造" 応用糖質科学. 44(2)(印刷中). (1997)
[文献書誌] S. Chiba: "Enzyme Chemistry and Molecular Biology of Amylases and Related Enzymes" CRC Press. Inc., 16 (1995)
[文献書誌] 千葉誠哉: "新しい酵素研究法" 東京化学同人, 13 (1995)

1996 年度 実績報告書

糸状菌結晶α-グリコシダーゼの基質認識機構及び糖鎖構造の解析

研究代表者

千葉 誠哉 北海道大学, 農学部, 教授 (30001449)

研究成果

[文献書誌] T. Takayanagi: "Identification of Ionizable Groups Essential to the Activity of Isomalto-dextranase from Arthrobacter globiformis" Biosci. Biotech. Biochem.58(11). 1995-1999 (1994)

[文献書誌] H. Kawagishi: "A Sialic Acid-binding Lectin from the Mashroom Hericium erinaceum" FEBS Lett.340(1). 56-58 (1994)

[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(1). 149-158 (1994)

[文献書誌] A. Iwai: "Molecular Cloning and Expression of an Isomalto-dextranase Gene from Arthrobactor globiformis" J. Bacteriol.176(24). 7730-7734 (1994)

[文献書誌] H. Kawagishi: "Two Lectins from Marine Sponge Halichondria okadai" J. Biol. Chem.269(2). 1375-1379 (1994)

[文献書誌] S. Onodera: "Substrate Specificity and Subsite Affinities of Rabbit Liver Acid α-Glucosidase" J. Biochem.116(11). 7-11 (1994)

[文献書誌] 高柳勉: "イソマルトデキストラナーゼによる酸処理デキストランからのイソマルトースの新しい調製法" 応用糖質科学. 42(4). 381-385 (1995)

[文献書誌] H. Mori: "Substrate Specificity and Subsite Affinities of α-Amylase from Germinating Cotyledons of Phaseolus vulgaris L. ev Toramame" Oyo Toshitsu Kagaku (J. Appl. Glycosci.). 42(4). 387-394 (1995)

[文献書誌] S. Iwanami: "Chemical Modification and Amino Acid Sequence of Active Site in Sugar Beet α-Glucosidase" Biosci. Biotech. Biochem.59(3). 459-463 (1995)

[文献書誌] 千葉誠哉: "α-グルコシダーゼとグルコアミラーゼ" 農化. 69(8). 1050-1054 (1995)

[文献書誌] H. Kawagishi: "Two N-acetyl-D-galactosamine-specific Lectins, PAL-I and PAL-II, from the Mushroom Phaeolepiota aurea" Phytochemistry. 41(4). 1013-1016 (1996)

[文献書誌] S. Iwanami: "Identification of Essential Ionizable Groups of Rice α-Glucosidase II" Oyo Toshitsu Kagaku (J. Appl. Glycosci.). 43(1). 67-71 (1996)

[文献書誌] 千葉誠哉: "トレハロース生成酵素について" 応用糖質科学. 43(2). 223-226 (1996)

[文献書誌] T. Mizuno: "Reinvestigation of Isomltotrio-dextranase from Brevibacterium fuscum var. dextranlycum" Oyo Toshitsu Kagaku (J. Appl. Glycosci.). 43(3). 347-353 (1996)

[文献書誌] A. Kita: "Enzymatic Properties of Three α-Glucosidases from Aspergillus oryzae" Oyo Toshitsu Kagaku (J. Appl. Glycosci.). 43(3). 325-330 (1996)

[文献書誌] R. Surarit: "Chemical Modification of β-Glucosidase/β-Fucosidase from Dalbergia Cochinchinensis Picrre by Conduritol B Epoxide" Biosci. Biotech. Biochem.60(8). 1265-1268 (1996)

[文献書誌] S. Onodera: "Molecular Cloning and Nucleotide Sequences of cDNA and Gene Encoding endo-Inulinase from Penicillium purpurogenum" Biosci. Biotech. Biochem.60(11). 1780-1785 (1996)

[文献書誌] H. Kawagishi: "A Lectin from Mycelia of the Fungus, Ganoderma lucidum" Phytochemistry. 44(1). 7-10 (1997)

[文献書誌] R. Surarit: "Evidence for the Presence of a Single Active Site in β-D-Fucosidase/β-D-Glucosidase from Dalbergia Cochinchinensis Seeds" Biosci. Biotech. Biochem.61(1). 93-95 (1997)

[文献書誌] A. Kimura: "Identification of Essential Ionizable Groups in Active Site of Aspergillus niger α-Glucosidase" Biosci. Biotech. Biochem.61(3). 475-479 (1997)

[文献書誌] A. Nakamura: "Cloning and Sequencing of an α-Glucosidase Gene from Aspergillus niger and Its Expression in A. nidulans" J. Biotechnol.(in press). (1997)

[文献書誌] 木村淳夫: "Aspergillus niger 結晶α-グルコシダーゼの一次構造と糖鎖" 応用糖質科学. 44(2)(印刷中). (1997)

[文献書誌] 松井博和: "テンサイα-グルコシダーゼの基質特異性と全一次構造" 応用糖質科学. 44(2)(印刷中). (1997)

[文献書誌] S. Chiba: "Enzyme Chemistry and Molecular Biology of Amylases and Related Enzymes" CRC Press. Inc., 16 (1995)

[文献書誌] 千葉誠哉: "新しい酵素研究法" 東京化学同人, 13 (1995)

1996 年度実績報告書

千葉誠哉北海道大学, 農学部, 教授 (30001449)