有用オリゴ糖合成酵素の構造機能解析

有用寡糖合酶的结构和功能分析

基本信息

项目摘要

本研究は糖鎖の伸長・分解を触媒する糖質関連酵素についてX線結晶構造解析により反応機構・基質特異性の構造基盤を獲得し、タンパク質工学的手法を用いた有用オリゴ糖合成への応用を目的としている。ビフィズス菌はラクト-N-ビオース(Ga1-β1,3-GlcNAc)を資化するユニークな代謝経路を持つが、その資化能は加リン酸分解酵素(LNBP)のラクト-N-ビオース分解能に由来する。Bifidobacterium longumのLNBPについて構造解析を行い、基質との複合体構造解析およびドッキングシミュレーションにより反応機構を決定した。LNBPの立体構造は糖質加水分解酵素と類縁の構造を有し、その加リン酸分解は加水分解と類似の機構で進行することが分かった。一方既知の加水分解酵素には見られない特徴として、基質の結合状態によって大きく構造を変化させることを明らかにした。
本研究旨在通过X射线晶体结构分析，获得催化糖链延伸和分解的碳水化合物相关酶的反应机制和底物特异性的结构基础，并将其应用于利用蛋白质工程方法合成有用的低聚糖。目的是。双歧杆菌具有独特的同化乳-N-二糖（Ga1-β1,3-GlcNAc）的代谢途径，但其同化乳-N-二糖的能力取决于磷酸水解酶（LNBP）降解乳-N-二糖的能力源自。我们对长双歧杆菌LNBP进行了结构分析，通过与底物的复杂结构分析和对接模拟，确定了反应机理。研究发现LNBP的三维结构与碳水化合物水解酶相似，其磷酸解作用与水解作用机制相似。另一方面，我们发现该酶的结构根据底物的结合状态而发生显着变化，这是已知水解酶中未发现的特征。

项目成果

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Computational analyses of the conformational itinerary along the reaction pathway of GH94 cellobiose phosphorylase
GH94 纤维二糖磷酸化酶反应途径构象行程的计算分析
  • DOI：
  • 发表时间：
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    S. Fushinobu; B. Mertz; A. D. Hill; M. Hidaka; M; Kitaoka;P. J. Reilly
  • 通讯作者：
    P. J. Reilly
Alternative strategy for converting an inverting glycoside hydrolase into a glycosynthase.
将反转糖苷水解酶转化为糖合酶的替代策略。
  • DOI：
  • 发表时间：
    2008
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    Y. Honda; S. Fushinobu; M. Hidaka; T. Wakagi; H. Shoun; H. Taniguchi; M. Kitaoka
  • 通讯作者：
    M. Kitaoka
Structural dissection of the reaction mechanism of cellobiose phosphorylase.
纤维二糖磷酸化酶反应机制的结构剖析。
  • DOI：
    10.1042/bj20060274
  • 发表时间：
    2006-08-15
  • 期刊：
    The Biochemical journal
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    Masafumi Hidaka;M. Kitaoka;K. Hayashi;T. Wakagi;H. Shoun;S. Fushinobu
  • 通讯作者：
    S. Fushinobu
New structural insights on carbohydrate-active enzymes
关于碳水化合物活性酶的新结构见解
  • DOI：
  • 发表时间：
    2007
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    S. Fushinobu; M. Hidaka; A. Miyanaga;H. Imamura
  • 通讯作者：
    H. Imamura
Reaction Mechanism and Substrate Recognition of GH-94 Phosphorolytic Enzymes
GH-94磷酸解酶的反应机理及底物识别
  • DOI：
  • 发表时间：
    2005
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    Hidaka; M.; Honda; Y.; Kitaoka; M.; Nirasawa; S.; Hayashi; K.; Wakagi; T.; Shoun; H.; Fushinobu; S.
  • 通讯作者：
    S.
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  • 通讯作者：
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    0
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  • 通讯作者：
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  • DOI：
  • 发表时间：
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    内田 隆史

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