ランダム変異導入によるセルロース合成酵素の構造・機能相関解析

通过随机突变引入纤维素合酶的结构-功能关系分析

• 批准号: 15F15092
• 负责人: 杉山 淳司
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-10-09 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15F15092/
• 关键词: セルロース合成酵素; バクテリアセルロース; ヘミセルロース; 小角散乱; セルロース合成酵素; バクテリアセルロース; ヘミセルロース; 小角散乱

セルロースは複数本の分子鎖が束ねられたミクロフィブリルとして存在する。セルロース合成酵素は、糖転移反応によるグルコースの重合と、合成された高分子セルロース鎖をミクロフィブリル構造にまとめる構造制御の2つの過程を含む。この２段階過程を精査するために、以下の実験に取り組んだ。重合過程については、組換え体セルロース合成酵素によるセルロース大腸菌合成系を使い、セルロース合成酵素の構造・機能相関分析や、試験管内合成反応系得られる人造セルロースの構造解析を行った。構造制御過程については、モデル生物である酢酸菌を用いて検討を進めた。ヘミセルロースの共存化でセルロース成させることにより、様々なセルロース・ヘミセルロース複合体を調製し、その形成過程ならびに酵素分解過程を精査することにより、セルロース分子の集合あるいは分解過程におけるヘミセルロースの影響を明らかにした。以上の方針に沿って、研究成果を３編の論文にまとめている。また継続中の課題についてはさらに引き続き研究を進め、追加実験等を追加することにより最終的位に論文に取りまとめる予定である。

纤维素作为包含多个分子链的微纤维存在。纤维素合成酶涉及两个过程：葡萄糖通过对糖化反应和结构控制的聚合，将合成的聚合纤维素链结合到微纤维结构中。为了检查这个两个阶段的过程，进行了以下实验。关于聚合过程，分析了使用重组纤维素合酶的纤维素大肠杆菌合成系统，以分析纤维素合酶的结构和功能相关性以及在体外合成反应系统中获得的人造纤维素的结构。使用模型生物乙酸细菌研究了结构控制过程。通过通过半纤维素的共存形成纤维素，制备了各种纤维素 - 血性纤维素复合物，并密切检查形成和酶促降解过程，即澄清半纤维素对纤维素分子组装或降解的影响。与上述政策一致，研究结果总结了三篇论文。此外，将继续研究持续的问题，并通过添加其他实验和其他问题在最后阶段将其编译到论文中。