2001 Fiscal Year Annual Research Report
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12660151
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
杉山 淳司 京都大学, 木質科学研究所, 助教授 (40183842)
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| Keywords | 還元末端 / セルロース / ヘミセルロース / 還元的アミノ化 / ビオチン・ストレプトアビジン反応 / 平行鎖 / 逆平行鎖 |
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| Research Abstract |
天然セルロースの重合が非還元末端で起こることが明らかになったので、ほかのフィブリル状構造物に応用した。マンナンは、カサノリと象牙ヤシ、またキシランは褐藻から抽出したものを出発材料とした。試行錯誤にもかかわらず、還元末端染色に供する良好な試料を得ることができなかった。また以前報告した、β-キチンの重合方位に関する実験に誤りがあることが判明したので再度詳細に検討した。すなわちバチルス菌の生産するChitinase A1が可溶性のオリゴマーの場合を分解する際にはキチンの非還元末端から分解し、β-キチン(結晶性のフィブリル)に対しては還元末端側から働くことが明らかになった。その結果、β-キチン結晶内での分子の充填方向やキチン鎖の重合方位についても再考せざるおえなくなった。検討の結果、結晶内における充填様式はパラレルアップ(還元末端がc軸方位と一致する)であり、合成方位に関しては重合が非還元末端で起こることが示された。一方、糖分解酵素の分子鎖に対する選択性についても可視化による検討を行った。セラチア菌の生産するChitinase AとBのβ-キチンに対する分解挙動の比較をしたところ、ChiAはミクロフィブリルの還元末端側から分解するのに対して、ChiBは非還元末端側から分解することが明らかになった。近年報告された各酵素の3D構造、特に基質結合部位が、活性中心に対して各酵素では逆方向に配置していることから、基質結合部位が分子鎖の認識に影響を及ぼすことが示唆された。最後にトリコデルマ起源のセルラーゼ結合モジュールンの吸着部位についても検討した。セロビオヒドラーゼの結合部位に周期的に配置したトリプトファンなどの芳香族アミノ酸残基がセルロース表面の疎水面(ピラノース平面)を認識するとされている。免疫標識した結合モジュールのセルロース表面への吸着を立体観察した結果、モジュールは矩形断面の対角上にある2角(100面)に選択的に結合していることが示され、上述の仮定が正しいことが示された。
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Research Products
(3 results)
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[Publications] Imai: "Directional degradation of β-chitin by chitinase A1 revealed by a novel reducing end labeling technique"FEBS Letters 510. 201. 201-205 (2002)
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[Publications] Uchiyama: "Roles of the Exposed Aromatic Residues in Crystalline Chitin Hydrolysis by Chitinase A from Serratia marcescens 2170^*"J. Biol. Chem.. 276. 41343-41349 (2001)
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[Publications] Watanabe: "Trp122 and Trp134 on the surface of the catalytic domain are essential for crystalline chitin hydrolysis by Bacillus circulans chitinase A1"FEBS Lett.. 494. 74-78 (2001)
