2021 年度実施状況報告書

サブサイト認識阻害剤による新奇β-N-アセチルグルコサミニダーゼの探索と性質精査

研究課題

研究課題/領域番号	19K05792
研究機関	岡山大学
研究代表者	神崎浩岡山大学, 環境生命科学学域, 教授 (60183787)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード	β-N-アセチルグルコサミニダーゼ / β-GlcNAcase / TMG-chitotriomycin / PNP-TMG
研究実績の概要	我々が微生物代謝産物として見出した、TMG -chitotriomycin (TMG-: Trimethylglucosaminium-) はある特定の生物由来の β-N-Acetylglucosaminidase (β- GlcNAcase)を阻害する。さらにTMG-chitotriomycin感受性β-GlcNAcaseは、我々が有機合成で調製した別のTMG化合物、PNP-TMG(PNP-:p-nitrophenyl-) によっても阻害される。これらTMG残基を有する化合物(TMG阻害剤)に対して全く阻害されない β-GlcNAcaseも存在する。これら異なる阻害特性を示す2種類の β- GlcNAcase は基質特異性が異なり、天然における役割が異なることを示唆してきた、本研究では2020年度までに、自然界から単離したPNP-GlcNAc資化性菌MK-26株をブイヨン培地で３日間培養して得られる菌体由来の β-GlcNAcaseを部分精製したところ、TMG-chitotriomycin と PNP-TMGに対する阻害感受性が既存の酵素と異なっている事実を見出し、TMG化合物阻害感受性で β-GlcNAcaseが３種類に分類できる可能性を示してきた。2021年度に本菌株の培養を３日間から１日間に短縮し培養した菌体を調製しその無細胞抽出液から、β-GlcNAcaseを部分精製したところ、３日間培養した菌体から得られた酵素と比較して、イオン交換樹脂への吸着性、分子量が異なる酵素であることが判明した。これらβ-GlcNAcaseのTMG化合物阻害感受性を現在検討中である。
現在までの達成度 (区分)	現在までの達成度 (区分) 3: やや遅れている理由コロナ禍のため、大学の研究室での実験ができないあるいは限定されている期間が長かったため、十分なデータ取得が達成できなかったことが影響し、当初予定よりやや遅れており、2022年度までの研究延長を認めてもらっている。そのような状況下でも次のような興味深い事実が判明しており、「やや遅れている」という区分を選択しているものの、着実に成果は得られている。MK26株由来の３日間培養菌体から調製したβ-GlcNAcaseに加えて、１日間培養菌体からβ-GlcNAcaseも調製し、両者の部分精製酵素で比較を行なったところ、酵素の物理化学的諸性質が異なっていた。
今後の研究の推進方策	概要に記したように自然界から単離したPNP-GlcNAc資化性菌MK-26株をブイヨン培地で３日間培養して得られる菌体と１日間培養した菌体から部分精製して得られる β-GlcNAcaseで、イオン交換樹脂への吸着性、分子量が異なることが判明しており、これらの酵素のTMG化合物への阻害感受性の確認を進める。前者については部分精製酵素レベルで、既存の酵素と異なる感受性を示すことがわかっており、後者の酵素については、精製を進め、TMG化合物への阻害感受性の確認を行う。
次年度使用額が生じた理由	コロナ禍により実験時間が十分にとれなかったため、2022年度まで補助事業期間延長の承認をいただいた。2022年度には酵素の精製をとその精製酵素の阻害剤感受性の確定の実験を行う予定であり、そのための酵素精製資材、試薬類の購入とともに、学会発表のための旅費等に、経費を使用する予定である。