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2023 年度 研究成果報告書

生体認識配糖体生産のための特異的糖鎖遊離酵素の構造解析とその機能開発

研究課題

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研究課題/領域番号 18K05444
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分38030:応用生物化学関連
研究機関大阪公立大学 (2022-2023)
大阪市立大学 (2018-2021)

研究代表者

伊藤 和央  大阪公立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (20183171)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
キーワード生体認識配糖体 / エンド-β-N-アセチルグルコサミニダーゼ / 立体構造 / ドメイン / マルチドメイン
研究成果の概要

特異的糖鎖遊離酵素エンド-β-N-アセチルグルコサミニダーゼ(エンド)の立体構造を、X線結晶構造解析によって解明した。エンドHSは、異なるドメイン(D)I~Vから構成される新規マルチドメイン構造をとり、D-I中の4アミノ酸残基が触媒部位を構成していた。
また、P. melaninogenica由来エンドPMのアイソザイム、エンドPMαは、D-I~Vで構成され、D-Iは(α/β)8バレル、D-II~Vはβバレルであった。 D-I~IIIが活性領域を形成し、D-IVとVはそれぞれ糖鎖認識と菌体外膜移行に関わると考えられた。低角X線散乱解析から、本酵素の溶液構造は結晶構造と異なると考えらえた。

自由記述の分野

酵素化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

新規特異的糖鎖遊離酵素エンド-β-N-アセチルグルコサミニダーゼ(エンド)HSの立体構造が世界に先駆けて解明され、未知のドメインから構成される新規マルチドメイン構造が明らかとなった。既知糖鎖遊離酵素とは異なり、4アミノ酸残基が触媒部位を構成し、新規触媒機構を提唱する発見であった。
また、新分離菌P. melaninogenica 由来エンドPMのアイソザイム、エンドPMαの立体構造を初めて解明された。エンドPMαも未知ドメインで構成される新規マルチドメイン酵素で、各ドメインの構造上の特徴と機能が明らかとなった。また、本酵素の立体構造は、溶液中と結晶中では異なることが明らかとなった。

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公開日: 2025-01-30  

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