新規な酵素群β-1,2-グルカン関連酵素の機能構造解析と基質調製への利用

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K05830
• 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: 東京理科大学
• 研究代表者: 中島 将博 東京理科大学, 理工学部応用生物科学科, 准教授 (60580727)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: β-1,2-glucan / β-1,2-glucanase / transglycosidase / β-glucosidase

研究成果の概要

Glycoside hydrolase (GH)ファミリー35のホモログよりβ-1,2-グルコシド結合に作用してグルコース単位を転移する新規活性を有する酵素を発見し、新規EC番号が付与された。また、この酵素の立体構造解析により結合位置特異性や加水分解反応が全くなく糖転移活性のみが生じる構造的要因を明らかにした。また、本研究対象であるGH1ホモログの機能構造解析によりこの酵素がβ-1,2-グルコオリゴ糖を本来の基質とする酵素であることを明らかにした。

自由記述の分野

酵素学、構造生物学、糖鎖工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

糖鎖の合成分解は糖鎖の代謝の理解や利用を進める上で必須である。本研究による新規な反応を触媒する糖転移酵素の発見はそれ自体が高い学術的意義を示すものであり、また、β-1,2-グルカン、β-1,2-グルコオリゴ糖に関連する新たな糖鎖の合成が可能になったことで、糖鎖の利用可能性を拡大したと言える。本研究ではGH1という最も主要なβ-グルコシダーゼのグループにβ-1,2-グルカン関連酵素が存在することを示した。学術的には糖質関連酵素の多様性を理解する確かな一歩であると言える。