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2014 年度 実施状況報告書

分子内ケトンをもつ新規な酸化糖の酸化発酵の基盤解析

研究課題

研究課題/領域番号 26450094
研究機関山口大学

研究代表者

足立 収生  山口大学, その他部局等, 名誉教授 (20027189)

研究分担者 赤壁 善彦  山口大学, 農学部, 教授 (20274186)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード酢酸菌 / 酸化糖 / PQQ酵素 / 酸化発酵 / デキストラン合成酵素
研究実績の概要

分子内ケトンをもつ新規な酸化糖の生成を触媒する膜結合型脱水素酵素のうち、リボースやアラビノースの4位炭素を酸化する酵素の精製を終了した。本酵素はこれまで報告されたことのない、PQQを補酵素とする新規な脱水素酵素であることが判明した。現在、本酵素のN末端アミノ酸配列について解析していて、これを終えて学会誌に投稿の予定にある。アラボン酸やリボン酸の4位炭素を酸化する別の酵素について、酢酸菌細胞膜から可溶化精製を行っている。上記の成果とは別に、酢酸菌に乳酸菌に見られるのと同じ形のデキストラン合成酵素(DSase)を見つけた。従来のDSaseは例外なく水溶性であったのに対して、酢酸菌の酵素は膜結合型である点が特徴で、広い応用面が期待される。平成27年度日本農芸化学会大会で発表するとともに、日本農芸化学会欧文誌に投稿中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

初年度において当初4個と予想されていた、分子内ケトンをもつ酸化糖の生成反応に関係する酵素のうち、2個について概要を把握することができた。今後は2,5-ジケトグルコン酸脱炭酸酵素と、4-ケトアラビノース 1-脱水素酵素を焦点に研究をすすめれば、本研究の全貌を把握することができる。現在までの達成度は予想以上かも知れない。

今後の研究の推進方策

分子内ケトンを持つ酸化糖の生成に関係する酵素を全て精製酵素として、分子レベルで既知のPQQ酵素と比較することで、関係する酵素の酸化発酵での位置づけが明確になるものと期待される。本研究は新規な糖質科学の展開が予想される点で、学術的にも重要な内容を含んでいる。一方で、新規な酸化糖の応用面について、本学知財部の助言をもとに、関係企業とも協議しながら進める。

次年度使用額が生じた理由

アルゼンチン政府より研究者が派遣され、山口大学で共同研究を実施することができたので、当初計画していた渡航経費は次年度に使用できる状況となった。

次年度使用額の使用計画

現在、アルゼンチンの研究者が自国政府へ申請している渡航経費の採否は本年7-8月に判明の予定を待って、ラプラタ大学の海外研究協力者と打ち合わせて、今後の使用計画を立案する。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Acetic acid bacteria: A group of bacteria with versatile biotechnological applications2015

    • 著者名/発表者名
      N. Saichana, K. Matsushita, O. Adachi, I. Frebort, J. Frebortova.
    • 雑誌名

      Biotechnol. Adv.

      巻: 33 ページ: 1260-1271

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.biotechadv.2014.12.001

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 膜結合型デキストラン合成酵素の発見とその機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      足立収生、R.A. Hours、赤壁善彦、阿野嘉孝、品川恵美子、片岡尚也、薬師寿治、松下一信
    • 学会等名
      2015年度日本農芸化学会大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2015-03-27
  • [学会発表] Optimizacion de la actividad clorogenato hidrolasa de aspergillus niger para la bioconversion del acido clorogenico de la yerba mate2014

    • 著者名/発表者名
      A.P. Butiuk, S.A. Midana, M.A. Martos, O. Adachi, R.A. Hours
    • 学会等名
      VI Congreso Sudamericano de Yerba Mate/II Simposio Internacional de Yerba Mate y Salud
    • 発表場所
      Hotel Radisson, Montevideo, Uruguay
    • 年月日
      2014-05-09
  • [産業財産権] デキストランの製造方法2015

    • 発明者名
      足立収生、松下一信、薬師寿治、片岡尚也
    • 権利者名
      山口大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2015-037541
    • 出願年月日
      2015-02-27

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公開日: 2016-05-27  

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