シロアリ類の消化管内β-グルコシダーゼの精製と解析

白蚁胃肠道β-葡萄糖苷酶的纯化及分析

基本信息

批准号：
13760043
负责人：
徳田岳
金额：
$ 1.28万
依托单位：
University of the Ryukyus
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度は、昨年度にコウシュンシロアリの唾液腺から部分精製したβ-グルコシダーゼを用いて、酵素学的な解析を行った。まず、セロビオースを基質としてβ-グルコシダーゼの諸性質を検討した。Lineweaver-Burkプロットにより、K_m値を求めたところ2.5mMであった。しかし、部分精製酵素であるため、V_<max>値を求める事はできなかった。PHに対する反応について検討したところ、最適pHは5.6であり、pH4〜7の間で、最大活性の50%以上の活性を保持することがわかった。また、様々な温度条件に対して酵素活性を調べたところ、20〜45℃の間で安定に活性を保つことがわかった。しかしながら、55℃以上の温度で酵素溶液をインキュベートしたところ、30分以内に完全に失活した。これらの性質について、キノコシロアリ亜科に属するMacrotermes mulleriから精製されたβ-グルコシダーゼAと比較したところ、大きな違いは認められなかった。次に、様々な基質に対して酵素活性の変化を検討したところ、シロアリ唾液腺β-グルコシダーゼはp-nitrophenyl-β-D-fucosideやラミナリビオースをよく分解したが、p-nitrophenyl-β-D-galactosideやラクトースはほとんど分解しないことがわかった。また、ゲンチビオース、ラミナリン、およびサリシンは全く分解しなかった。このことから、この酵素が、グルコピラノシドのβ-1,4結合だけでなく、β-1,3結合も潜在的に分解しうる能力を持つ事が明らかとなった。さらに、これらの基質特異性の結果から、このβ-グルコシダーゼが3つのクラスに分類されている昆虫β-グリコシダーゼのうち、クラス1β-グリコシダーゼというカテゴリーに属することが明らかとなった。

今年，我们使用去年从白蚁唾液腺中部分纯化的β-葡萄糖苷酶进行了酶分析。首先，我们研究了以纤维二糖为底物的 β-葡萄糖苷酶的特性。使用 Lineweaver-Burk 图确定 K_m 值为 2.5mM。然而，由于它是部分纯化的酶，因此不可能确定V_<max>值。当研究对pH的反应时，发现最适pH为5.6，并且在pH 4和7之间保持最大活性的50%或更多。此外，当在不同温度条件下检测酶活性时，发现酶活性在20至45摄氏度之间保持稳定。然而，当酶溶液在55℃以上的温度下孵育时，它在30分钟内就完全失活。关于这些性质，与从属于白蚁亚科的Macrotermes mulleri纯化的β-葡萄糖苷酶A相比，没有观察到重大差异。接下来，我们检查了各种底物的酶活性变化，发现白蚁唾液腺β-葡萄糖苷酶很好地降解了对硝基苯基-β-D-岩藻糖苷和昆布二糖，但对硝基苯基-β-D-发现了半乳糖苷和乳糖。几乎不分解。此外，龙胆二糖、昆布多糖和水杨苷根本没有降解。这表明该酶不仅具有潜在降解吡喃葡萄糖苷的 β-1,4 键的能力，还具有降解吡喃葡萄糖苷的 β-1,3 键的能力。此外，这些底物特异性结果表明，该β-葡萄糖苷酶属于三类昆虫β-糖苷酶中的1类β-糖苷酶类别。