担子菌類(キノコ)におけるD-アミノ酸の生理的役割の解明

阐明 D-氨基酸在担子菌（蘑菇）中的生理作用

• 批准号: 14760220
• 负责人: 渡邉 彰
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Kagawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14760220/
• 关键词: 担子菌; D-アミノ酸; ラセマーゼ; _D-アミノ酸

平成14年度は、担子菌Lentinus edodes(シイタケ)において、主に遊離型D-アラニンの分布について検討するとともに、担子菌類では初めて同菌の子実体より、D-アミノ酸生合成酵素の一つであるアミノ酸ラセマーゼ(既知のアミノ酸ラセマーゼと異なる酵素学的諸性質を保持)を精製した。そこで、平成15年度は,前年度の結果を踏まえ,以下の点について検討した。(1)L.edodesにおける遊離型D-アミノ酸の分布の解析高速液体クロマトグラフィーを用いた光学分割法により、L.edodesの菌糸体、未成熟子実体および成熟子実体の組織中に、遊離型D-アラニン、遊離型D-セリンに加え、少なくとも遊離型D-グルタミン酸および遊離型D-グルタミンを検出した。また、それら遊離型D-アミノ酸の含量は各生育段階において差があることから、各生育段階に対応した生理的役割を持つことが考えられた。(2)L.edodes由来のアミノ酸ラセマーゼの遺伝子レベルでの解析精製した新規アミノ酸ラセマーゼからN末端および内部アミノ酸配列を決定した。それらのアミノ酸配列に基づきプライマーを合成し、PCR法およびRACE法により本酵素をコードする遺伝子およびcDNAの全長を取得した。得られた塩基配列の解析の結果、本酵素は496アミノ酸残基をコードしていることが判明した。また、本酵素のアミノ酸配列の相同性解析の結果、既知のアミノ酸ラセマーゼとは相同性を示さなかった。以上の結果、L.edodes由来のアミノ酸ラセマーゼは、酵素学的諸性質の面に加え、遺伝子構造の面からも既知のアミノ酸ラセマーゼとは異なる新規性の高い酵素であることが示され、L.edodesのD-アミノ酸代謝には、極めてユニークな性質を持つ酵素が関与することが示唆された。

2002年，我们主要研究了担子菌香菇（香菇）中游离D-丙氨酸的分布，首次在担子菌中研究了D-氨基酸生物合成酶游离D-丙氨酸的分布，从真菌的子实体中纯化出氨基酸消旋酶（其保留了与已知氨基酸消旋酶不同的酶性质）。因此，在2003年度，我们根据前一年的结果考虑了以下几点。 (1)游离D-氨基酸在香菇中的分布分析采用高效液相色谱光学拆分方法发现，在菌丝体组织、未成熟子实体和成熟子实体中均发现游离D-氨基酸。香菇中除了检测到D-丙氨酸和游离D-丝氨酸外，还至少检测到游离D-谷氨酸和游离D-谷氨酰胺。此外，由于这些游离D-氨基酸的含量在每个生长阶段不同，因此认为它们具有与每个生长阶段相对应的生理作用。 (2)香菇来源的氨基酸消旋酶的基因水平分析测定了纯化的新型氨基酸消旋酶的N末端和内部氨基酸序列。根据这些氨基酸序列合成引物，通过PCR和RACE方法获得编码该酶的全长基因和cDNA。对所得碱基序列的分析表明，该酶编码496个氨基酸残基。此外，该酶的氨基酸序列的同源性分析表明与已知的氨基酸消旋酶没有同源性。上述结果表明，源自香菇的氨基酸消旋酶是一种高度新颖的酶，其在酶学性质和遗传结构方面与已知的氨基酸消旋酶不同，表明具有极其独特性质的酶参与了D。 -香菇的氨基酸代谢。