有用なグルカン創製を目指したグルカナーゼの構造機能解析と機能改変に関する研究

葡聚糖酶的结构功能分析和功能修饰研究，旨在创造有用的葡聚糖

基本信息

批准号：
09J07332
负责人：
田邊陽一
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kyoto Prefectural University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度は、endo1,3-β-glucanase触媒ドメインとβ-1,3オリゴ糖との分子間相互作用を等温滴定型熱量計により行った。本年度は、同酵素の糖認識機構について更に知見を得るため、β-1,3β多糖であるラミナリンとの分子間相互作用を同手法により解析した。その結果、同酵素はオリゴ糖と同程度の結合力でラミナリンと結合すること、1分子のラミナリンに対して平均で3分子の酵素が結合することが明らかとなった。また、B-1,3グルカンの多くは3重らせん構造を形成するのに対し、同実験からラミナリンは1本鎖であることも示唆された。そこで、超遠心分析装置及び示差走査型熱量計によりラミナリンの分子量分布や高次構造も解析したところ、ラミナリンが主に1本鎖として存在することを支持する結果が得られた。ラミナリンは酵素の基質としてのみならず、免疫生物学領域においても研究材料として用いられている。本研究結果は、蛋白質科学だけでなく、糖質科学など幅広い分野に貢献し得るものである。昨年度、優秀若手研究者海外派遣事業により、米国のUniversity of Pittsburgh, School of Medicineにおいて、核磁気共鳴(NMR)実験を行った。本年度は、昨年度から行っているアミノ酸帰属作業を更に効率的に進めるため、各アミノ酸を特異的に^<15>Nでラベル化するアミノ酸選択的ラベル法を用いた。その結果、いずれのアミノ酸ラベル化サンプルにおいても、良好なデータが得られた。同実験結果と昨年度遂行したβ-1,3オリゴ糖滴下実験(化学シフト摂動法)の結果と合わせて、触媒反応や糖結合に関わる重要なアミノ酸残基のピークを帰属できた。同手法により、蛋白質と糖の相互作用を解析した例は未だ少なく、これらのデータは重要な知見となる。

去年，使用等温滴定热量表进行了Endo1,3-β-葡萄糖酶催化结构域与β-1,3寡糖之间的分子间相互作用。在今年，为了进一步了解酶的糖识别机制，我们使用相同的方法分析了与β-1,3β多糖片层层酸层酸层酸椎板的分子间相互作用。结果，据揭示了该酶的结合强度与寡糖的结合强度与椎板素结合，并且三个酶的三个分子平均与一个分子结合了一个分子。此外，尽管大多数B-1,3葡萄糖形成三螺旋结构，但同一实验表明椎板林是单链。因此，当使用超速离心分析仪和差扫描量热仪分析分子量分布和高阶结构时，获得了支持Laminalin主要作为单个链的存在的结果。粘胶素不仅被用作酶底物，而且还用作免疫生物学领域的研究材料。这项研究的结果不仅可以促进广泛的领域，不仅是蛋白质科学，而且还可以促进碳水化合物科学。去年，通过海外派遣杰出的年轻研究人员，在匹兹堡大学，美国医学院进行了核磁共振（NMR）实验。在今年，为了进一步有效地进行自去年以来从事的氨基酸分配工作，我们使用了一种氨基酸选择性标记方法，其中每个氨基酸都用 ^<15> n专门标记。结果，获得了所有标记为样品的氨基酸的良好数据。以及去年进行的β-1,3寡糖降低实验（化学位移扰动方法）的结果，我们能够分配涉及催化反应和糖结合的重要氨基酸残基的峰。仍然很少有相同方法分析蛋白质与糖之间相互作用的实例，而这些数据是重要的发现。