セミナー室 / 糖質関連酵素の最近の進歩

新規な糖質関連酵素の構造と機能解析

Vol.53 No.1 Page. 45 - 50 (published date : 2014年12月20日)
伏信 進矢1
  1. 東京大学大学院農学生命科学研究科
vol53_1

 

概要原稿

糖質（糖鎖）およびそれを含む生体分子（複合糖質）の機能は，大別すると，（1）デンプンやグリコーゲンなどのエネルギー貯蔵体，（2）セルロースやヘミセルロースのような固いものや，ペクチンや種々の海藻由来多糖のように柔らかいものを含めた，生物の構造支持体，（3）細胞表面の糖タンパク質や糖脂質など，分子認識や細胞間認識のような高次の機能をもつもの，などがある．このように多彩な糖質の機能は，その構造的な多様性に由来する．すなわち，単糖としてはグルコースをはじめとした種々のヘキソース／ペントース，アルドース／ケトース／糖アルコールなどがあり，グリコシド結合としてはαおよびβアノマーの違いに加えて結合する位置の違いが糖のもつ水酸基の数だけあり，さらに重合度や枝分れの度合いの違いもあるため，無数と言ってよいほどのバラエティを生み出している．それに伴って，糖質を合成・分解する酵素も複雑な分子進化を経て，現在のような多様性を獲得してきた．これらの酵素に共通するのは，グリコシド結合の切断および生成を触媒する，というただ1点だけだが，それでも，この一群の酵素の総体を分類・整理して理解しようとする試みは継続的になされてきた．

リファレンス

  1. 1) B. Henrissat, M. Claeyssens, P. Tomme, L. Lemesle & J. P. Mornon: Gene, 81, 83 (1989).
  2. 2) E. Raimbaud, A. Buleon, S. Perez & B. Henrissat: Int. J. Biol. Macromol., 11, 217 (1989).
  3. 3) B. Henrissat: Biochem. J., 280, 309 (1991).
  4. 4) B. Henrissat, G. Sulzenbacher & Y. Bourne: Curr. Opin. Struct. Biol., 18, 527 (2008).
  5. 5) A. Levasseur, E. Drula, V. Lombard, P. M. Coutinho & B. Henrissat: Biotechnol. Biofuels, 6, 41 (2013).
  6. 6) S. Fushinobu: Nat. Chem. Biol., 10, 88 (2014).
  7. 7) H. Takata, T. Kuriki, S. Okada, Y. Takesada, M. Iizuka, N. Minamiura & T. Imanaka: J. Biol. Chem., 267, 18447 (1992).
  8. 8) 栗木　隆：応用糖質科学，4, 17 (2014).
  9. 9) C. C. Blake, D. F. Koenig, G. A. Mair, A. C. North, D. C. Phillips & V. R. Sarma: Nature, 206, 757 (1965).
  10. 10) Y. Matsuura, M. Kusunoki, W. Date, S. Harada, S. Bando, N. Tanaka & M. Kakudo: J. Biochem., 86, 1773 (1979).
  11. 11) G. J. Davies, T. M. Gloster & B. Henrissat: Curr. Opin. Struct. Biol., 15, 637 (2005).
  12. 12) J. L. Brás, A. Cartmell, A. L. Carvalho, G. Verzé, E. A. Bayer, Y. Vazana, M. A. Correia, J. A. Prates, S. Ratnaparkhe, A. B. Boraston et al.: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108, 5237 (2011).
  13. 13) E. Ficko-Blean, C. P. Stuart & A. B. Boraston: Proteins, 79, 2771 (2011).
  14. 14) K. J. Gregg, W. F. Zandberg, J. H. Hehemann, G. E. Whitworth, L. Deng, D. J. Vocadlo & A. B. Boraston: J. Biol. Chem., 286, 15586 (2011).
  15. 15) S. Nakae, S. Ito, M. Higa, T. Senoura, J. Wasaki, A. Hijikata, M. Shionyu, S. Ito & T. Shirai: J. Mol. Biol., 425, 4468 (2013).
  16. 16) B. Pluvinage, J. H. Hehemann & A. B. Boraston: J. Biol. Chem., 288, 28078 (2013).
  17. 17) B. Siguier, M. Haon, V. Nahoum, M. Marcellin, O. Burlet-Schiltz, P. M. Coutinho, B. Henrissat, L. Mourey, M. J. O'Donohue, J. G. Berrin et al.: J. Biol. Chem., 289, 5261 (2014).
  18. 18) T. Maehara, Z. Fujimoto, H. Ichinose, M. Michikawa, K. Harazono & S. Kaneko: J. Biol. Chem., 289, 7962 (2014).
  19. 19) P. Zhou, Z. Chen, Q. Yan, S. Yang, R. Hilgenfeld & Z. Jiang: Acta Crystallogr. D Biol. Crystallogr., 69, 2027 (2013).
  20. 20) A. Rogowski, A. Basle, C. S. Farinas, A. Solovyova, J. C. Mortimer, P. Dupree, H. J. Gilbert & D. N. Bolam: J. Biol. Chem., 289, 53 (2014).
  21. 21) T. Ito, K. Saikawa, S. Kim, K. Fujita, A. Ishiwata, S. Kaeothip, T. Arakawa, T. Wakagi, G. T. Beckham, Y. Ito et al.: Biochem. Biophys. Res. Commun., 447, 32 (2014).
  22. 22) D. Park, S. Jagtap & S. K. Nair: J. Biol. Chem., 289, 8645 (2014).
  23. 23) T. V. Vuong & D. B. Wilson: Biotechnol. Bioeng., 107, 195 (2010).
  24. 24) T. Ishida, S. Fushinobu, R. Kawai, M. Kitaoka, K. Igarashi & M. Samejima: J. Biol. Chem., 284, 10100 (2009).
  25. 25) M. Nagae, A. Tsuchiya, T. Katayama, K. Yamamoto, S. Wakatsuki & R. Kato: J. Biol. Chem., 282, 18497 (2007).
  26. 26) J. Liu, M. Zheng, C. Zhang & D. Xu: J. Phys. Chem. B, 117, 10080 (2013).
  27. 27) A. J. Thompson, R. J. Williams, Z. Hakki, D. S. Alonzi, T. Wennekes, T. M. Gloster, K. Songsrirote, J. E. Thomas-Oates, T. M. Wrodnigg, J. Spreitz et al.: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 109, 781 (2012).
  28. 28) S. Litzinger, S. Fischer, P. Polzer, K. Diederichs, W. Welte & C. Mayer: J. Biol. Chem., 285, 35675 (2010).
  29. 29) J. H. Hehemann, L. Smyth, A. Yadav, D. J. Vocadlo & A. B. Boraston: J. Biol. Chem., 287, 13985 (2012).
  30. 30) M. R. Stam, E. G. Danchin, C. Rancurel, P. M. Coutinho & B. Henrissat: Protein Eng. Des. Sel., 19, 555 (2006).
  31. 31) F. J. St John, J. M. Gonzalez & E. Pozharski: FEBS Lett., 584, 4435 (2010).
  32. 32) H. Aspeborg, P. M. Coutinho, Y. Wang, H. Brumer 3rd & B. Henrissat: BMC Evol. Biol., 12, 186 (2012).
  33. 33) W. Adachi, Y. Sakihama, S. Shimizu, T. Sunami, T. Fukazawa, M. Suzuki, R. Yatsunami, S. Nakamura & A. Takenaka: J. Mol. Biol., 343, 785 (2004).
  34. 34) K. Igarashi, T. Ishida, C. Hori & M. Samejima: Appl. Environ. Microbiol., 74, 5628 (2008).


本文はトップページからログインをして頂くと表示されます。