糖鎖に作用する機能未知グリコシダーゼの構造解析とオリゴ糖創出への応用

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23570132
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 殿塚 隆史 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (50285194)
• 連携研究者: 西河 淳 東京農工大学, 大学院農学研究院, 教授 (30218127)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 酵素 / 糖 / 糖質加水分解酵素 / グリコシンターゼ / 糖タンパク質糖鎖 / X線結晶構造解析

研究概要

本研究では、真核生物の糖鎖に作用する酵素であるプロセシングα-グルコシダーゼIおよびIIと相同性を有する細菌由来の機能未知酵素を材料とした。大腸菌由来酵素YgjKについて、グリコシンターゼ化という手法を用いて糖を生成させることに成功し、Glc-α-1,2-Galという糖が生成したことから、このような構造を含む糖が基質であると考えられた。また、他にThermus属等由来の酵素についての研究を行った。本研究によって、糖質に作用する酵素のうち基質を入手することができないものについて、立体構造解析とグリコシンターゼ化の組み合わせにより、その基質を同定できることが示された。

研究成果

• [雑誌論文] Structure of a bacterial glycoside hydrolase family 63 enzyme in complex with its glycosynthase product, and insights into the substrate specificity (2013)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, T., Ichikawa, M., Yokoi, G., Kitaoka, M., Mori, H., Kitano, Y., Nishikawa, A. and Tonozuka, T.
  • 雑誌名: FEBS J. 巻: 280 ページ: 4560-4571
  • DOI: 10.1111/febs.12424
  • 査読あり
• [雑誌論文] GH63 に属するグルコシダーゼの構造と基質特異性に関する新しい知見 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮崎剛亜、西河淳、殿塚隆史
  • 雑誌名: 応用糖質科学 巻: 3 ページ: 151-158
  • URL: http://ci.nii.ac.jp/naid/110009625721
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heterologous expression and characterization of processing α-glucosidase I from Aspergillus brasiliensis ATCC 9642 (2011)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, T., Matsumoto, Y., Matsuda, K., Kurakata, Y., Matsuo, I., Ito, Y., Nishikawa, A. and Tonozuka, T.
  • 雑誌名: Glycoconj. J. 巻: 28 ページ: 563-571
  • DOI: 10.1007/s10719-011-9356-z
  • 査読あり
• [学会発表] Conformational changes and substrate recognition of an uncharacterized glycosidase YgjK belonging to GH63 from Escherichia coli (2014)
  • 著者名/発表者名: Takatsugu Miyazaki, Mugumi Ichikawa, Haruhide Mori, Motomitsu Kitaoka, Yoshikazu Kitano, Atsushi Nishikawa, and Takashi Tonozuka Miyazaki, T., Ichikawa, M., Mori, H., Kitaoka, M., Kitano, Y., Nishikawa, A. and Tonozuka, T.
  • 学会等名: 10th Carbohydrate Bioengineering Meeting
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 20140421-24
• [学会発表] Arthrobacter globiformis T-6 由来イソマルトデキストラナーゼとパノースとの複合体の立体構造解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡沢唯香, 宮崎剛亜, 西河淳
  • 学会等名: 殿塚隆史日本農芸化学会
  • 発表場所: 川崎(明治大学生田キャンパス)
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] Arthrobacter globiformis T-6 由来イソマルトデキストラナーゼの糖結合モジュールCBM35 の構造解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡沢唯香, 横井岳, 宮崎剛亜, 西河淳, 殿塚隆史
  • 学会等名: 物構研サイエンスフェスタ
  • 発表場所: つくば(つくば国際会議場)
  • 年月日: 2014-03-18
• [学会発表] Arthrobacter globiformis T-6 由来イソマルトデキストラナーゼのX 線結晶構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡沢唯香, 横井岳, 宮崎剛亜, 西河淳, 殿塚隆史
  • 学会等名: 日本応用糖質科学会
  • 発表場所: 鹿児島(鹿児島大学郡元キャンパス)
  • 年月日: 2013-09-25
• [学会発表] Thermus thermophilus HB8 由来グルコシル/マンノシルグリセリン酸分解酵素とリガンドとの複合体の構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 市川めぐみ, 宮崎剛亜, 吉田裕美, 神鳥成弘, 西河淳, 殿塚隆史
  • 学会等名: 日本生化学会
  • 発表場所: 横浜(パシフィコ横浜)
  • 年月日: 2013-09-12
• [学会発表] GH63 に属する大腸菌由来機能未知酵素YgjK のコンフォメーション変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮崎剛亜, 市川めぐみ, 盛まりな, 北岡本光, 森春英, 北野克和, 西河淳
  • 学会等名: 殿塚隆史日本農芸化学会
  • 発表場所: 仙台(東北大学川内北キャンパス)
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] GH63 に属するグルコシダーゼの構造と基質特異性に関する新しい知見 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮崎剛亜, 西河淳, 殿塚隆史
  • 学会等名: 日本応用糖質科学会シンポジウム
  • 発表場所: 東京(東京農工大学府中キャンパス)
  • 年月日: 2012-09-21
• [学会発表] GH ファミリー63 に属する酵素YgjK と糖転移反応で生じた二糖との複合体構造解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮崎剛亜, 倉方悠馬, 市川めぐみ, 松田佳奈, 西河淳, 殿塚隆史
  • 学会等名: 第29回PF シンポジウム
  • 発表場所: つくば(つくば国際会議場)
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] Glycoside Hydrolase Family 63 に属する酵素YgjK のグライコシンターゼ化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮崎剛亜, 松田佳奈, 森春英, 北岡本光, 北野克和, 西河淳, 殿塚隆史
  • 学会等名: 日本応用糖質科学会
  • 発表場所: 札幌(北海道大学)
  • 年月日: 2011-09-28