ヒト型糖鎖生合成酵素と相同性を有する昆虫由来酵素群の構造機能相関解明と応用展開

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K15748
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分38030:応用生物化学関連
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 宮崎 剛亜 静岡大学, グリーン科学技術研究所, 助教 (30775721)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 糖転移酵素 / 糖質加水分解酵素 / N結合型糖鎖 / O結合型糖鎖 / CAZy / 糖タンパク質 / X線結晶構造解析 / 昆虫

研究成果の概要

糖タンパク質糖鎖生合成に関与するヒト由来酵素と配列相同性を有する昆虫由来糖転移酵素および糖質加水分解酵素に着目し、カイコ由来β-1,4-GalNAc転移酵素の機能と他の糖転移酵素の一部のドメインの立体構造と機能を明らかにした。カイコ由来α-L-フコシダーゼとα-N-アセチルガラクトサミニダーゼの糖タンパク質糖鎖に対する基質特異性を明らかにした。その他の糖質関連酵素として、2種類のカイコ由来スクロース分解酵素、糖鎖に作用する2種類の腸内細菌由来酵素、N結合型糖鎖前駆体の部分構造であるコージビオースとニゲロースをそれぞれ特異的に加水分解する2種類のバクテリア由来新規酵素の立体構造を明らかにした。

自由記述の分野

酵素学

研究成果の学術的意義や社会的意義

糖鎖はあらゆる生理機能や疾患、細菌やウイルスの感染に関与しているため、創薬・医療の観点からも重要な研究対象である。本研究においてヒトと昆虫の酵素活性と構造の違いを明らかにしたことから、昆虫細胞や虫体を用いたヒト型糖タンパク質生産の基盤構築に寄与するものと考えらえる。また、糖鎖およびその部分構造に高い特異性を持つ複数の酵素を発見し、その立体構造を明らかにしたことから、酵素を利用した糖鎖の加工技術の開発に応用できる可能性を示した。