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2007 年度 実績報告書

キチンの高度有効利用に役立つ海洋生物由来キチン分解酵素の構造と反応機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 17580183
研究機関日本大学

研究代表者

松宮 政弘  日本大学, 生物資源科学部, 准教授 (60150702)

キーワードキチナーゼ / バイオマス / α-キチン / キチンオリゴ糖 / 基質分解特性 / N-アセチルグルコサミン / 遺伝子 / クローニング
研究概要

1. 紅藻イボツノマタよりキチナーゼアイソザイムを精製し、それらの基質分解特性を調べた。紅藻イボツノマタより硫安分画ならびに数種のカラムクロマトグラフィーを用いて、3種のキチナーゼアイソザイム(Chi-A,24.5kDa,pI3.0;Chi-B,25.5kDa,pI4.6;Chi-C,24.5kDa,pI<3.5)を精製した。Chi-AおよびCの最適pHおよび最適温度はpH2.0、80℃、Chi-BではpH1.0、70℃であった。いずれもキチン吸着能を欠き、N-末端アミノ酸はブロックされていた。N-アセチルキトオリゴ糖に対し、いずれのアイソザイムも5糖以上を分解し、βアノマーの3糖を生成した。これらの結果より、いずれもfamily18キチナーゼと同様にリテイニングメカニズムで基質を分解すると判断された。また、非還元末端より3番目または4番目のグリコシド結合を分解することが判明した。3種のアイソザイムはいずれも結晶性キチンに対し、イカβキチンを最も良く分解し、エビ・カニ・カイコ幼虫αキチン分解能は低かった。
2. シログチ胃より硫安分画、アファイニティー、イオン交換、疎水性カラムを用いたクロマトグラフィーによりキチナーゼを精製した。精製酵素の分子量はSDS-PAGEより42kDaと推定され、pIは6.75であった。反応の最適pHはコロイダルキチンに対して4.0、pNp-GLcNAc2に対して2.5で、最適温度は60℃であった。本酵素のN末端アミノ酸配列はヒラメ胃キチナーゼ(chi-1)と一致した。N-アセチルキトオリゴ糖に対し本酵素はfamily18キチナーゼと同様にリテイニングメカニズムで基質を分解し、非還元末端より2番目のグリコシド結合を良く加水分解した。
3. マサバ胃38kDaキチナーゼのN-末端アミノ酸配列およびファミリー18キチナーゼの保存配列より縮重プライマーを設計し、胃より調整したcDNAをテンプレートに用いてPCRを実施した。これより350bpの増幅を認め、配列を解析した。この情報をもとにさらに5'および3'RACE法により上流および下流域を増幅させ、全長の塩基配列を決定した。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 「第8回ヨーロッパキチン学会国際会議」に参加して2008

    • 著者名/発表者名
      松宮政弘
    • 雑誌名

      キチン・キトサン研究 14(1)

      ページ: 23-25

  • [雑誌論文] Purification and characterization of B-N-acetylhexosaminidase from the liver of Japanese common squid Todares pacificus2007

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Matsumiya, Hiromasa Suzuki, Humiko Tanaka, and Masahiko Shigeo
    • 雑誌名

      Advances in Chitin Science Vol. IX

      ページ: 509-513

  • [雑誌論文] Crystaline chitin hydrolyzing activity of chitinase isozymes from the stomach of marbled rockfish Sebastiscus marmoratus2007

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Matsumiya, Daisuke Shirase, Takuya Sato, and Kazuya Shirota
    • 雑誌名

      Advances in Chitin Science Vol. X

      ページ: 142-146

  • [学会発表] 紅藻イボツノマタキチナーゼアイソザイムの基質分解特性2007

    • 著者名/発表者名
      代田和也・佐藤拓也・宮内浩二・松宮政弘・望月 篤
    • 学会等名
      平成19年度日本水産学会秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学水産学部
    • 年月日
      2007-09-26
  • [学会発表] シログチ胃キチナーゼの精製と性質2007

    • 著者名/発表者名
      池田 愛・宮内浩二・松宮政弘・望月 篤
    • 学会等名
      平成19年度日本水産学会秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学水産学部
    • 年月日
      2007-09-26
  • [学会発表] Crystaline chitin hydrolyzing activity of chitinase isozymes from the stomach of marbled rockfish Sebastiscus marmoratus.2007

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Matsumiya, Daisuke Shirase, Takuya Sato, and Kazuya Shirota
    • 学会等名
      8th International Conference of the European Chitin society
    • 発表場所
      Antalya, Turkey
    • 年月日
      2007-09-10
  • [学会発表] カサゴ胃キチナーゼアイソザイムの精製と性質2007

    • 著者名/発表者名
      松宮 政弘・白勢 大祐・佐藤 拓也・代田 和也
    • 学会等名
      日本キチン・キトサン学会第21回シンポジウム
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2007-07-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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