発酵食品におけるD-アミノ酸の機能解析

发酵食品中D-氨基酸的功能分析

基本信息

批准号：
12J02734
负责人：
牟田口祐太
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Osaka Institute of Technology (2013)Kyushu University (2012)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2013
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J02734/
关键词：
D-アミノ酸発酵食品乳酸菌食品機能成分

项目摘要

近年、様々な食品中にD-アミノ酸が検出され機能が注目されているが、食品中のD-アミノ酸の機能に関する研究は極めて少なく、その合成経路についても、不明な点が多い。本研究ではD-アミノ酸の食品機能性(呈味性、抗菌作用)の評価、及び、発酵食品のD-アミノ酸生産経路の解明を目的する。D-アミノ酸の呈味性の評価平成24年度に続き、D-アミノ酸の呈味性、抗菌作用について検討を行う予定であった。しかし、新規アミノ酸ラセマーゼの詳細な機能解析とその研究成果の学術論文への投稿、及び乳酸菌由来D-アミノ酸脱水素酵素の大量発現系の構築と機能解析の研究を優先したため、D-アミノ酸の食品機能の解析は、実験手法の検討にとどまり、十分な成果を得るには至らず、今後の課題として残された。D-アミノ酸の合成経路の解明平成25年度は前年度に見いだした新規アミノ酸ラセマーゼのより詳細な機能解析を行い、前年度報告した特徴的な基質特異性だけでなく、酵素の四次構造、反応の最適pH、補酵素PLP (pyridoxal-5'-phosphate)酵素グループとしての特徴からも、本酵素がこれまでに報告例のない非常に特徴的な新規性の高い酵素であることを明らかにした。すなわち、発酵食品中のD-アミノ酸について、全く新規の合成経路の解明に成功した。また、乳酸菌におけるD-アラニン(D-Ala)の新規な合成機構を明らかにするため、乳酸菌Lactabacillus plantarumのゲノム中に存在するD-アミノ酸脱水素酵素推定遺伝子の機能解析を進め、大腸菌での大量発現系を構築し、目的遺伝子産物を得る事に成功した。これまで、D-アミノ酸脱水素酵素は4種のグラム陰性菌でしか機能解析が行われていないため、グラム陽性菌由来の本酵素にD-アミノ酸脱水素酵素活性を見出し、詳細な機能解析を行うことができれば、本研究によって得られる成果は酵素学的に新規性の高いものになると考えられる。

近年来，在各种食品中已经检测到D-氨基酸，它们的功能吸引了人们的注意，但是对食品中D-氨基酸的功能的研究非常小，并且关于它们的合成路线的知识很多。这项研究旨在评估D-氨基酸的食品功能（味道和抗菌特性），并阐明发酵食品中D-氨基酸产生的途径。在2012年，我们计划研究D-氨基酸的味道特性的评估，以研究D-氨基酸的味道特性和抗菌特性。然而，由于对新型氨基酸种族酶的详细功能分析及其研究结果在学术论文中的提出，并研究了源自乳酸细菌的D-氨基酸脱氢酶的大规模表达系统的构建和功能分析，因此对d-氨基酸的食物功能的分析仅在实验方法的检查中才是对氨基酸的挑战，而在实验方法的检查中仅是在挑战的结果，而是在未来的挑战。我们在2013年阐明了D-氨基酸的合成途径，我们对上一年中发现的新型氨基酸种族酶进行了更详细的功能分析，并透露，该酶是一种高度独特的新型酶，这是一种从未报道的酶，不仅是从上一年中报道的，而且还从上一年中报道的，而且是从上一年中报道的，而且是根据Qualiz的反应，并且从未有过的抗反应，并且是从未有过的，并且是从Qualiz的反应中播出的，并且是从未有过的，并且是从上面报道的。辅酶PLP（吡idos-5'-磷酸）酶的特征。换句话说，我们成功阐明了在发酵食品中D-氨基酸的全新合成途径。此外，为了澄清乳酸菌细菌中D-丙氨酸（D-ALA）的新合成机制，对乳酸菌lactabacillus plantarum基因组中假定的D-氨基酸脱氢酶基因的功能分析被携带出来，并构建了大型表达系统。迄今为止，仅对四种类型的革兰氏阴性细菌进行了D-氨基酸脱氢酶的功能分析，因此，如果在该酶中得出的D-氨基酸脱氢酶活性可以在革兰氏阳性细菌中得出，并且可以进行详细的功能分析，则可以从该研究中获得详细的功能分析。