| 研究概要 |
生体内糖質代謝に関与する糖質加リン酸分解酵素（ホスホリラーゼ）による糖質合成収率は極めて高く、産業上有用な酵素になり得る。しかしながら、既知のホスホリラーゼは報告例が少なく、今後生産可能なオリゴ糖のバリエーション拡大には、新たな反応特異性を有するホスホリラーゼの発見が必須であった。本研究では様々な生物種のゲノム情報を活用して、これまでに報告例のない新規なホスホリラーゼを見出し、各種酵素の糖受容体特異性を明らかにすることで、新規オリゴ糖のライブラリー構築を試みた。Glycoside Hydrolase Family 65および94に属する真正細菌由来ホスホリラーゼ様タンパク質をコードする遺伝子群をPCR法により単離し、大腸菌による異種宿主発現系を確立した。得られた組み換え酵素の詳細な機能性解析の結果、1,2結合を有するグルコ2糖すなわちコウジビオースおよびソフォロースを糖受容体として認識することでα1,4結合を有する分岐グルコ3糖を生産する新規ホスホリラーゼ、またβ1,3結合を有するグルコ2糖であるラミナリビオースを選択的に合成するラミナリビオースホスホリラーゼなど、これまでに報告例のないホスホリラーゼを複数発見することができた。また今回得られた新規ホスホリラーゼ群の詳細な糖受容体特異性を調査することで、様々な新規ヘテロオリゴ糖の合成にも成功している。加えて新規ホスホリラーゼの発見および機能解明は、当該ホスホリラーゼ群が関与する新たな生体内糖質代謝機構を提唱することに繋がり、生物学的意義からも学術的に重要な研究と評価できる。
|
