2018 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of structure and function of two basidiomycete proteins belonging to glycoside hydrolase family 131
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16K07687
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
殿塚 隆史 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (50285194)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | バイオマス / 担子菌 / 糖質加水分解酵素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
糖質加水分解酵素ファミリー131（GH131）に属する酵素は、セルロース系バイオマスによって発現が誘導されることが知られている。いくつかの酵素は、さまざまなβ-グルカンに作用することが報告されているが、大半の酵素の機能は不明である。本研究では担子菌Coprinopsis cinerea由来GH131に属する2種類の機能未知酵素CcGH131AとCcGH131Bおよび関連酵素について、その構造と機能を明らかにすることを目的としている。平成30年度は、主にCcGH131Bを材料とした研究を行った。
1. CcGH131Bの基質の探索を行う目的で、触媒残基であるGlu161を改変したCcGH131B E161Aの結晶にさまざまな糖をソーキングし、結合する糖を探索したところ、セロトリオースと複合体を形成することが分かった。セロトリオースは、サブサイト-3、-2、-1に結合していた。
2. GH131の活性中心にはアルギニン残基が保存されており、加水分解酵素でアルギニン残基が酵素活性に関与する例はあまり知られていないことから、本酵素ファミリーの特徴であると言える。本研究では触媒残基の変異酵素CcGH131B E161Aを元に、保存されているArg112を改変した酵素CcGH131B R112Q-E161Aを作製した。結晶にグルコースをソーキングしたところ、グルコースはサブサイト-2および+1に結合していた。
3. 糖質加水分解酵素の活性中心には、いくつかのアスパラギン酸およびグルタミン酸残基が存在していることが知られている。そこで、CcGH131Bの活性中心付近に存在するGly165を改変し、改変酵素G165DおよびG165Eを作製し薄層クロマトグラフィーで活性を調べたが、加水分解活性は検出されなかった。
4. 関連する酵素として、デキストラナーゼの構造を決定した。
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