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2012 年度 実績報告書

マルチ触媒ドメインを有する糖質加水分解酵素の構造と機能

研究課題

研究課題/領域番号 22580092
研究機関大阪府立大学

研究代表者

炭谷 順一  大阪府立大学, 生命環境科学研究科(系), 准教授 (10264813)

研究分担者 西村 重徳  大阪府立大学, 生命環境科学研究科(系), 助教 (90244665)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワードアミラーゼ / デンプン結合ドメイン / マルチ触媒ドメイン / 構造機能相関
研究概要

今年度はマルチCDアミラーゼの存在意義を明確にすることを目的に以下の実験を行った。1.CSAAのCD間の相互作用についてプルラナーゼCDを欠失させたΔPulとα-Amy触媒残基を置換することで活性を大幅に低下させたΔAmyを用いて,全長CSAAとデンプン分解について比較した。その結果,ΔPulとΔAmyの等モル混合物よりも等モルのCSAAの方が高いデンプン分解活性を示し,PulCDとAmyCDが1つのポリペプチドとして存在することでCD間の連携的な反応が存在していることが強く示唆された。また,予備的な実験結果ではあるがX線小角散乱によって,CSAA全長よりもΔPulの方が大きい分子最大長を持つことが示され,CSAA全長はCD間で相互作用することが強く示唆された。2.β/α-AmyのX線小角散乱およびDSCによる解析SAXS散乱曲線のGuinier解析および距離分布関数の解析の結果,PPB-CDが球状構造を示したのに対し,SBDの増加に伴って球状からのずれが大きくなり,2つのSBDがPPB-CDから突出した構造であることが分かった。次に,PPBの散乱曲線を基に,すでに決定しているPPB-CDのX線結晶構造と2つのSBDのNMR構造を用いて,PPB全体の溶液構造モデルを構築した。その結果,PPBの平均構造は3つのドメインが直線上に並んでいるのではなく,CD-SBD1連結部で折れ曲がったL字型をしていることが明らかになった。PPBは2つのSBDで生デンプン表面に吸着し,表面から離れたPPB-CDで触媒反応を行っていると考えられる。さらに,DSC測定の結果,SBDはPPB-CDよりも高温で変性し,PPB-CD-SBD1やPPBのようにPPB-CDとリンカーで結ばれると,その変性温度が低下することが分かった。このことからPPBにおいてPPB-CDと各SBDとの相互作用が示唆された。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] タンパク性α-アミラーゼ阻害剤を生産する放線菌の澱粉資化戦略2012

    • 著者名/発表者名
      炭谷順一,谷修治,荒井基夫,川口剛司
    • 雑誌名

      応用糖質科学

      巻: 2 (2) ページ: 122-128

    • 査読あり
  • [学会発表] Streptomyces corchorusii 由来細胞表層結合型アミラーゼの触媒ドメイン間の相互作用2013

    • 著者名/発表者名
      久保江里果,西村重徳,谷修治,炭谷順一,川口剛司
    • 学会等名
      日本農芸化学会2013年度大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20130324-20130327
  • [学会発表] Paenibacillus polymyxa 由来β-アミラーゼのX 線小角散乱による構造解析と示差走査熱量測定による各ドメイン間の相互作用解析2013

    • 著者名/発表者名
      西村 重徳,高山葵,深田はるみ,炭谷順一,川口剛司,乾隆
    • 学会等名
      日本農芸化学会2013年度大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20130324-20130327
  • [備考] 微生物機能開発学研究グループ

    • URL

      http://www.biochem.osakafu-u.ac.jp/AM/

  • [備考] 生体高分子機能学研究グループ

    • URL

      http://www.bioinfo.osakafu-u.ac.jp/~inuit/index.html

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公開日: 2014-07-24  

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