生物化学研究室

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糖に働く酵素の、新しい機能を探す。

生物化学研究室は、糖質の代謝に働く酵素を研究しています。
糖質の構造はとても多様で、それに働く酵素も多様なため、自然界にはまだ知られていない酵素が数多くあると考えられています。
新しい機能を持つ酵素を見つけ、その働きと、働きを支えるタンパク質の構造を明らかにして、より良い酵素の開発や有用な物質の生産につなげようとしています。
植物と微生物を対象に、生化学の実験を基本としながら、分子生物学や有機化学の手法も取り入れています。

Research研究课题

糖質は、生物のエネルギー源であるだけでなく、体の形づくりや情報の伝達にも関わる物質です。新しい機能を持つ糖質代謝酵素を見つけ、その働きと構造を調べて、酵素の開発や有用物質の生産に結びつけようとしています。

※示意图

セロビオース2-エピメラーゼの構造と機能↗

牛の胃（ルーメン）にすむ細菌から見つかった、糖の形を変える珍しい酵素を研究しています。生命科学院の研究グループと共同で結晶構造を明らかにし、反応のしくみを構造から推定しました。

※示意图

機能性オリゴ糖エピラクトースの開発↗

この酵素を乳糖に働かせると、珍しいオリゴ糖のエピラクトースができます。ラットの試験で腸内細菌叢を改善する働きが分かり、工業的な製造に使える耐熱性の酵素を見つけて、連続して生産できるしくみもつくりました。

※示意图

酵素の組み合わせによるβ-マンナンの代謝↗

糖の形を変える酵素と、加リン酸分解をする酵素が組になって、多糖のβ-マンナンを分解する経路を調べています。ルーメン細菌から、長いマンノオリゴ糖を分解する新しい酵素も見つけました。

※示意图

マンノシドホスホリラーゼの立体構造↗

β-マンナンの代謝に働く2つの酵素の結晶構造を明らかにしました。基質と結びつく部分のループの形の違いが、二糖を好むか、より長いオリゴ糖を好むかの違いを生むと考えられます。

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