２つの新規な糖質ホスホリラーゼの分子解析

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24780091
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 応用生物化学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 佐分利 亘 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (00598089)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: マンノシルグルコースホスホリラーゼ / マンナン / 基質特異性 / Ruminococcus albus / 活性中心

研究概要

反芻動物の第一胃ルーメンに共生する偏性嫌気性細菌Ruminococcus albusは二つのマンノシルグルコースホスホリラーゼ (I型酵素とII型酵素) を持つ。基質特異性を検討したところ，I型酵素はマンノシルグルコースに特異的な酵素であり，II型酵素はマンノオリゴ糖に高い活性を示す酵素であることが判明した．合成反応では，I型酵素のみ6-OHグルコース誘導体をアクセプタ基質とした．アミノ酸配列の比較から推定したアミノ酸残基の変異酵素の解析から，I型酵素のAsp129が触媒残基と考えられた．また，I型酵素のIle212がグルコース6位誘導体への合成活性に重要な残基であることが明らかになった．

研究成果

• [雑誌論文] Structural insights into the epimerization ofβ-1,4-linked oligosaccharides catalyzed by cellobiose 2-epimerase the sole enzyme epimerizaing non-anomeric hydroxyl groups of unmodified sugars (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Fujiwara, W. Saburi, et al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 289 ページ: 3405-3415
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification and characterization of cellobiose 2-epimerase from various aerobes (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ojima, W. Saburi, et al.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 巻: 77 ページ: 189-193
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure of Ruminococcus albus cellobiose 2-epimerase : structural insights into epimerization of unmodified sugar (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Fujiwara, W. Saburi, et al.
  • 雑誌名: FEBS Lett. 巻: 587 ページ: 840-846
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermophilic alkalophilicα-amylase from Bacillus sp. AAH-31 has a novel domain organization of glycoside hydrolase family 13 enzymes (2013)
  • 著者名/発表者名: W. Saburi, N. Morimoto, et al.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 巻: 77 ページ: 1867-1873
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modulation of allosteric regulation by E38K and G101N mutations in the potate tuber ADP-glucose pyrophosphorylase (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Wakuta, W. Saburi, et al.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 巻: 77 ページ: 1854-1859
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modulation of acceptor specificity of Ruminococcus albus cellobiose phosphorylase through site-directed mutagenesis (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Hamura, W. Saburi, et al.
  • 雑誌名: Carbohydr. Res. 巻: 379 ページ: 21-25
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of Ruminococcus albus cellodextrin phosphorylase and identification of a key phenylalanine residue for acceptor specificity and low affinity to the phosphate group (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Sawano, W. Saburi, et al.
  • 雑誌名: FEBS J. 巻: 280 ページ: 4463-4473
  • 査読あり
• [雑誌論文] Replacement of the catalytic nucleophile aspartyl residue of dextran glucosidase by cysteinesulfinate enhances transglycosylation activity (2013)
  • 著者名/発表者名: W. Saburi, M. Kobayashi, et al.
  • 雑誌名: J. Biochem. Chem. 巻: 288 ページ: 31670-31677
  • 査読あり
• [雑誌論文] COLD SHOCK DOMAIN PROTEIN 3 is involved in salt and drought stress tolerance in Arabidopsis (2013)
  • 著者名/発表者名: M.-H. Kim, W. Saburi, et al.
  • 雑誌名: FEBS Open Bio 巻: 3 ページ: 438-442
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bacteroides thetaiotaomicron VPI-5482 glycoside hydrolase family 66 homolog catalyzes dextranolytic and cyclization reactions (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.-M. Kim, W. Saburi, et al.
  • 雑誌名: FEBS J. 巻: 279 ページ: 3185-3191
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immobilization of a thermostable cellobiose 2-epimerase from Rhodothermus marinus JCM9785 and continuous production of epilactose (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Sato, W. Saburi, et al.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 巻: 76 ページ: 1584-1587
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metabolic mechanism of mannan in a ruminal bacterium, Ruminococcus albus, involving two mannoside phosphorylases and cellobiose 2-epimerase : discovery of a new carbohydrate phosphorylase,β-1,4-mannooligosaccharide phosphorylase (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Kawahara, W. Saburi, et al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 287 ページ: 42389-42399
  • 査読あり
• [学会発表] Characterization of a thermophilic 4-O-β-D-mannosyl-D-glucose phosphorylase from Rhodothermus marinus (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Jaito, W. Saburi, et al.
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] アクセプタ結合部位を改変したRuminococcus albus由来マンノシドホスホリラーゼの基質特異性と反応特性の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 尾高伶,佐分利亘, 他
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] Halomonas sp. H11株由来α-グルコシダーゼD274G変異酵素の一価カチオンによる活性化機構の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 城戸悠輔,佐分利亘, 他
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] Physiological analysis of OsTAGG2, a riceβ-glucoside glucosidase with higher hydrolytic activity towards salicylic acidβ-glucoside (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Takeda, W. Saburi, et al.
  • 学会等名: 第55回植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2014-03-19
• [学会発表] COLD SHOCK DOMAIN PROTEIN 3 regulates salt and drought stress tolerance in Arabidopsis (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Sato, W. Saburi, et al.
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20130321-23
• [学会発表] シロイヌナズナβ-グルコシダーゼ様タンパク質の生化学的機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 谷口沙希,佐分利亘, 他
  • 学会等名: 日本農芸化学会北海道支部講演会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2013-11-30
• [学会発表] イネ胚乳ADP-グルコースピロホスホリラーゼの酵素化学的諸性質 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石塚佐都子,佐分利亘, 他
  • 学会等名: 日本農芸化学会北海道支部講演会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2013-11-30
• [学会発表] Cellvibrio vulgaris NCIMB 8633のマンナン代謝オペロンの機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中佑果,佐分利亘, 他
  • 学会等名: 日本農芸化学会北海道支部講演会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2013-11-30
• [学会発表] Halomonas sp. H11株由来α-グルコシダーゼの一価陽イオンによる活性化機構の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 城戸悠輔,佐分利亘, 他
  • 学会等名: 日本応用糖質科学会2013年度大会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2013-09-25
• [学会発表] Bacillus sp. AAH-31株由来α-アミラーゼの一次構造の解析とN末端ドメインの機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐分利亘,森本奈保喜, 他
  • 学会等名: 日本応用糖質科学会2013年度大会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2013-09-25
• [学会発表] セロビオース2-エピメラーゼの異性化反応機構の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤原孝彰,佐分利亘, 他
  • 学会等名: 日本応用糖質科学会2013年度大会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2013-09-25
• [学会発表] シロイヌナズナβ-グルコシダーゼ様タンパク質の生化学的機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 谷口沙希,佐分利亘, 他
  • 学会等名: 日本農芸化学会北海道支部夏季シンポジウム
  • 発表場所: 旭川
  • 年月日: 2013-08-10
• [学会発表] Halomonas sp. H11株由来α-グルコシダーゼ組換え酵素の大腸菌による生産と諸性質 (2013)
  • 著者名/発表者名: 城戸悠輔,佐分利亘, 他
  • 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: 2013-03-26
• [学会発表] イネ由来ツベロン酸β-グルコシドグルコシダーゼアイソザイム1の機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 武田遼介,佐分利亘, 他
  • 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: 2013-03-26
• [学会発表] イネ由来ツベロン酸β-グルコシドグルコシダーゼアイソザイムのアグリコン認識メカニズムの解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 姫野奈美,佐分利亘, 他
  • 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: 2013-03-26
• [学会発表] シロイヌナズナにおけるCYP94B2の機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 天野就基,佐分利亘, 他
  • 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: 2013-03-26
• [学会発表] デキストラン合成酵素dextran dextrinaseの触媒残基およびその機能の決定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 貞廣樹里,佐分利亘, 他
  • 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: 2013-03-25
• [学会発表] Biochemical characterization of two mannosyl glucose phosphorylase isozymes from Ruminococcus albus (2012)
  • 著者名/発表者名: W. Saburi, R. Kawahara, et al.
  • 学会等名: 26th International Carbohydrate Symposium
  • 発表場所: Madrid, Spain
  • 年月日: 20120722-27
• [学会発表] Domain organization and catalytic amino acids of dextran dextrinase : structural similarity to inverting glucodextranase in catalytic domain (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Mori, W. Saburi, et al.
  • 学会等名: 26th International Carbohydrate Symposium
  • 発表場所: Madrid, Spain
  • 年月日: 20120722-27
• [学会発表] イネの傷害時のSAGをdonorとしたTAに対する糖転移反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹松知紀,佐分利亘, 他
  • 学会等名: 平成24年度日本農芸化学会北海道支部講演会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2012-11-02
• [学会発表] 組換えツベロン酸グルコシドグルコシダーゼの酵素化学的諸性質の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 武田遼介,佐分利亘, 他
  • 学会等名: 平成24年度日本農芸化学会北海道支部講演会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2012-11-02
• [学会発表] ツベロン酸グルコシド加水分解酵素の基質認識機構の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 姫野奈美,佐分利亘, 他
  • 学会等名: 平成24年度日本農芸化学会北海道支部講演会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2012-11-02
• [学会発表] Bacillus sp. AAH-31株由来耐熱性アルカリα-アミラーゼの高機能化に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 玉村尚也,佐分利亘, 他
  • 学会等名: 平成24年度日本農芸化学会北海道支部講演会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2012-11-02
• [学会発表] セロビオース2-エピメラーゼを用いたエピラクトースの実用的酵素合成法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐分利亘,小島晃代, 他
  • 学会等名: 応用糖質科学シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-09-21
• [学会発表] Ruminococcus albus由来セロビオース2-エピメラーゼ(RaCE)のX線結晶構造解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤原孝彰,佐分利亘, 他
  • 学会等名: 日本応用糖質科学会2012年度大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] シロイヌナズナADP-glucose pyrophosphorylase遺伝子の発現制御因子の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石塚佐都子,佐分利亘, 他
  • 学会等名: 日本応用糖質科学会2012年度大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] Ruminococcus albus NE1株由来マンノシルグルコースホスホリラーゼ(RaMP1)の一般酸触媒残基の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 尾高伶,佐分利亘, 他
  • 学会等名: 日本応用糖質科学会2012年度大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] Ruminococcus albus由来セロデキストリンホスホリラーゼの諸性質とリン酸結合部位の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 澤野達也,佐分利亘, 他
  • 学会等名: 日本応用糖質科学会2012年度大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] cellobiose phosphorylaseのepilactose phosphorylaseへの改変 (2012)
  • 著者名/発表者名: 羽村健,佐分利亘, 他
  • 学会等名: 日本応用糖質科学会2012年度大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-09-19
• [備考] 北海道大学大学院農学研究 院生物化学研究室
  • URL: http://www.agr.hokudai.ac.jp/biochem/