| 研究課題/領域番号 |
18H02132
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
松沢 智彦 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (10711971)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 麹菌 / オリゴ糖 / 糖質 / 酵素 |
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| 研究実績の概要 |
微生物のオリゴ糖を介した環境認識機構を明らかにするために、麹菌Aspergillus oryzaeをモデル生物として用い、分子生物学的アプローチと酵素学的アプローチを組み合わせて研究を進めた。まず、オリゴ糖依存的な遺伝子の発現制御に関わる転写因子を探索するために、トランスクリプトーム解析によって見出したオリゴ糖存在下において発現が誘導される遺伝子のプロモーター配列を用いて当該プロモーターに結合する転写因子の探索が可能であるか、検討を進めた。
次に、キシログルカン（植物由来多糖類）のオリゴ糖化に関わる麹菌が生産する糖質分解酵素の同定と解析を進めた。その結果、新たにキシログルカンのオリゴ糖化に関わる2つの酵素（キシログルカナーゼ）の同定に成功した。これらの酵素はキシログルカンを分解してキシログルカン オリゴ糖を生成するが、それぞれ異なった種類（構造）のキシログルカンオリゴ糖を生成していることが明らかになり、研究開始時に想定していたよりも多種多様なオリゴ糖が植物由来多糖類から生成されていることが明らかになった。また、キシログルカンオリゴ糖の分解に関わる酵素の結晶構造解析と、その立体構造情報に基づく変異導入によって当該酵素がオリゴ糖を認識するための分子機構を明らかにした。加えて、上述のキシログルカンをオリゴ糖化する酵素について、そのユニークな基質特異性の分子機構を明らかにするために結晶構造解析などの検討を進めた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
酵素学的アプローチによって、麹菌が多糖類をオリゴ糖化する酵素やそれらの酵素によって生成されるオリゴ糖の種類や構造、また、その生成されたオリゴ糖の分解に関わる新規酵素の同定に成功し、オリゴ糖の生成と分解に関わる酵素を俯瞰的に明らかに出来つつある。麹菌のin vivoにおけるオリゴ糖認識機構に関してはまだ明らかに出来ていない点が多いことが今後の課題である。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでに同定したオリゴ糖依存的に発現が誘導される複数の遺伝子のプロモーターの配列を情報解析することによって当該プロモーターの特徴とその転写制御に関わる因子の特定を目指す。また、これまでの研究から、研究開始当初に想定していたよりも複雑なオリゴ糖生成機構とオリゴ糖分解機構が明らかになったため、これらの糖質（酵素反応産物）が麹菌の遺伝子発現に与える影響を調べる。
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