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2017 年度 実績報告書

高度好塩菌由来2-デオキシリボース-5-リン酸アルドラーゼの機能・構造解析と応用

研究課題

研究課題/領域番号 15K07395
研究機関香川大学

研究代表者

櫻庭 春彦  香川大学, 農学部, 教授 (90205823)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード高度好塩菌 / アルドラーゼ / 2-デオキシリボース-5-リン酸アルドラーゼ / アーキア / 抗高脂血症剤
研究実績の概要

2-デオキシリボース-5-リン酸アルドラーゼ(DERA)は、多様なアルデヒド分子間の縮合反応を触媒するため、抗高脂血症剤などのビルディングブロック合成への利用が期待される。しかし通常微生物由来の酵素は基質のアルデヒドで失活するなど、その不安定性から実用化は達成されていない。一方高度好塩菌の酵素は、アセトアルデヒド等の有機溶媒様物質の存在下でも安定で高活性を示すことが期待できる。我々は、高度好塩菌Haloarcula japonica 由来のDERA遺伝子を大腸菌で発現させ、活性型リコンビナント酵素を取得することに成功している。このH. japonica DERAの精製方法を確立し、機能解析に成功した。本研究は、精製が困難な高度好塩菌由来の酵素の中でDERAの精製法を確立し、その性質を解析した初めての例であり、大腸菌DERAに比べ極めて高い安定性を示すこと、超好熱菌由来DERAに比べると25℃における活性は非常に高いなど高度好塩菌DERAの有用性を示すことができた。最終年度実施の概要を以下に示す。(1)各種高度好塩菌のDERAの中でHaloterrigena turkmenica DERAが特に発現と酵素活性が良好であったためH. japonica DERAと同様の手法で精製を行い、酵素の大量取得に成功した。(2)酵素溶液中に含まれるNaClをNDSB-195 (非界面活性型スルホベタイン)に置換し、結晶化スクリーニングを行い結晶化に成功した。(3)得られた結晶を高エネルギー加速器研究機構のビームラインを用いてX線回折実験を行った。しかし、分解能が6Åの反射データであったことから、構造解析には至っていない。現在、これを種結晶として結晶化条件の精密化を行い、構造解析に適した結晶の作製を進めている。

備考

香川大学農学部オープンキャンパスにおいて、研究内容を示したポスターによりわかりやすく解説した。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Crystal structure of the NADP and tartrate-bound complex of L-serine 3-dehydrogenase from the hyperthermophilic archaeon Pyrobaculum calidifontis2018

    • 著者名/発表者名
      Kazunari Yoneda, Haruhiko Sakuraba, Tomohiro Araki, Toshihisa Ohshima
    • 雑誌名

      Extremophiles

      巻: 22 ページ: 395-405

    • DOI

      10.1007/s00792-018-1004-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal structure of the novel amino-acid racemase isoleucine 2-epimerase from Lactobacillus buchneri2017

    • 著者名/発表者名
      Junji Hayashi, Yuta Mutaguchi, Yume Minemura, Noriko Nakagawa, Kazunari Yoneda, Taketo Ohmori, Toshihisa Ohshima, Haruhiko Sakuraba
    • 雑誌名

      Acta Crystallographica section D

      巻: 73 ページ: 428-437

    • DOI

      10.1107/S2059798317005332

    • 査読あり
  • [学会発表] 高度好塩菌Haloarcula japonica由来2-デオキシリボース5-リン酸アルドラーゼに関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      大志田 達也、 林 順司、 里村武範、 川上竜巳、 大島敏久、 櫻庭春彦
    • 学会等名
      日本農芸化学会

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公開日: 2018-12-17  

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