2004 Fiscal Year Annual Research Report
触媒アミノ酸の変異により新しい機能を獲得したグリコシラーゼの研究
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14360043
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| Research Institution | HOKKAIDO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
木村 淳夫 北海道大学, 大学院・農学研究科, 教授 (90186312)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森 春英 北海道大学, 大学院・農学研究科, 助教授 (80241363)
奥山 正幸 北海道大学, 大学院・農学研究科, 助手 (00344490)
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| Keywords | 糖転移 / グリコシダーゼ / 合成酵素 |
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| Research Abstract |
グリコシラーゼは糖質のグリコシド結合を加水分解する酵素の総称である。これらの酵素は加水分解の他に、基質のグリコシド残基をアクセプターに転移する反応(糖転移反応)を示す。転移反応は応用性が高く、i)清涼飲料水などの食品に含まれる機能性オリゴ糖の生産やii)多彩な生理活性をもつ複合糖鎖の合成に利用されている。しかし、加水分解と糖転移反応は切り離すことはできず、同時に進行する。従って、転移糖の生成条件であっても基質の加水分解が行われ、かつ、転移反応の生成物も分解されてしまう。我々は、グリコシラーゼの構造と機能を解析してきた。この研究過程で糖転移反応のみを抽出できる現象を見出した。本課題の目的は、本現象の機構を分子解析し応用に結びつけることである。本年度の成果を以下に示す。
1)歪み発生型酵素における合成活性の向上を反応条件の変化で目指した。pHや温度などの物理条件よりも基質濃度の変化に効果があった。また、有機溶媒の添加にも効果が認められたが、高濃度では活性低下が生じた。有機溶媒に耐性な糖質分解酵素が得られているので、これを歪み発生型酵素にするような発展研究を行っている。2)昨年度に得られたデオキシオリゴ糖の利用を図ることを目的に機能を調べた。本糖を大量合成した後に、種々の糖質酵素の反応液に添加したところ、酵素阻害剤としての作用が認められた。3)合成酵素によるオリゴ糖の調製を行った。これまでは2糖類が主生成物であったので、特に3糖類以上のオリゴ糖をターゲットにした合成試験を行った。まず、エンド型の糖質分解酵素を合成酵素に転換することに成功した。本合成酵素は加水分解反応を触媒せずに、合成反応のみを示した。従って80%以上の収率でオリゴ糖合成試験を行うことができた。
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