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2011 年度 実績報告書

微生物の生産する酵素による希少オリゴ糖合成技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22580088
研究機関香川大学

研究代表者

高田 悟郎  香川大学, 希少糖研究センター, 准教授 (50322722)

研究分担者 森本 兼司  香川大学, 希少糖研究センター, 准教授 (90363184)
吉原 明秀  香川大学, 希少糖研究センター, 助教 (40548765)
キーワード希少糖 / D-アロース / 糖リン酸 / ホスホリラーゼ
研究概要

本研究課題は、応募者らが独自に開発した希少糖およびその誘導体の生産技術を発展させて、希少糖のみを構成単位とする新規の二糖およびオリゴ糖を生産する技術を開発するための基盤研究である。本研究では、生理活性が解明され、用途開発の発展性の高い、希少糖D-アロースから、D-アロースのみを構成単位とする新規二糖およびオリゴ糖を生産する方法を開発する。本研究では単糖から合成できるホスホリラーゼに焦点を当て、酵素反応条件を工夫することで受容体として認識できることがわかったD-アロースから二糖(アロシルアロース)、オリゴ糖(アロオリゴ糖)までの一連の生産法の確立と、その技術を他の希少糖にも応用することを目指している。
・D-プロース1-リン酸の合成法の確立
生産に用いる材料に用いるD-アロースを十分量生産した。また、アロキナーゼによるD-アロースとATPからD-アロース6-リン酸の生産を諌みた。HPLC(既存の機器)を用い、分析カラムには昭和電工社製NH2P-4Eのイオン交換モードを用いることで、D-アロース6-リン酸の生産が確認できた。しかし、D-アローズ6-リン酸からD-アロース1-リン酸の生産では非常に効率が悪いため、アロース1-リン酸を生産する微生物のスクリーニングを行った。グルコース1-リン酸またはD-アロースを出発原料に用い、異性化してD-アロース1-リン酸に変換する微生物のスクリーニングを行い、一菌株の乳酸菌の生産する酵素がD-アロースからD-アロース1-リン酸に変換できること見出した。現在、D-アロース1-リン酸の生産を進めるとともに、D-グルコース1-リン酸からの生産について引き続きスクリーニングを行っている。

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

D-アロース1-リン酸を生産するための酵素を生産する微生物のスクリーニングに成功しているため

今後の研究の推進方策

D-アロース1-リン酸が不安定なため、D-アロース1-リン酸を出発原料にして二糖を合成するのが困難であると考えられる。このため、二糖を生産原料に用い、炭素第3位の酸化還元を利用した合成方法の確立を急いでいるところである。すでに、その酵素を生産する微生物が特定されているため合成は可能であるが、より効率のよい酵素を得るために自然界からの微生物のスクリーニングを進めていく予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Enzymatic and Mutational Analyses of a Class II 3,5-Cyclic Nucleotide Phosphodiesterase, PdeE, from Myxococcus xanthus2011

    • 著者名/発表者名
      Kimura, Y., Yoshimi, M., Takata, G.
    • 雑誌名

      Journal of Bacteriology

      巻: 193 ページ: 2053-2057

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of Mesorhizobium loti L-Rhamnose Isomerase and Its Application to L-Talose Production2011

    • 著者名/発表者名
      Takata, G., Uechi, K., Taniguchi, E., Kanbara, Y., Yoshihara, A., Morimoto, K., Izumori, K.
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology and Biochemistry

      巻: 75 ページ: 1006-1009

    • 査読あり
  • [学会発表] Raoultella ornithinolytica MB426株由来のL-リボースイソメラーゼを用いたL-アロースの生産2012

    • 著者名/発表者名
      寺見優司、吉原明秀、森本兼司、高田悟郎
    • 学会等名
      日本農芸化学会2012年度全国大会
    • 発表場所
      京都府
    • 年月日
      2012-03-23
  • [学会発表] Cloning and characterization of mutant L-ribulose 3-epimerase for production of rare sugars from Mesorhizobium loti2011

    • 著者名/発表者名
      Keiko Uechi; Akihide Yoshihara; Kenji Morimoto; Goro Takata; Ken Izumori
    • 学会等名
      The 5th Symposium of International Society of Rare Sugar
    • 発表場所
      香川県
    • 年月日
      2011-11-11
  • [学会発表] X-Ray Structures of the Enzymes used for Rare Sugar Production and their Catalytic Reaction Mechanisms2011

    • 著者名/発表者名
      Hiromi Yoshida; Mitsugu Yamada; Kosei Takeda; Takeyori Nishitani; Yuya Ohyama; Masatsugu Yamaji; Tbmohiko Ishii; Goro Takata; Ken Izumori; Shigehiro Kamitori
    • 学会等名
      The 5th Symposium of International Society of Rare Sugar
    • 発表場所
      香川県
    • 年月日
      2011-11-09

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公開日: 2013-06-26  

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