Enzymatic Synthesis of α-1,3-Glucosyl Disaccharides by Novel Nigerose Phosphorylase from Clostridium phytofermentans
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概要
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A novel phosphorylase (Cphy1874) belonging to glycoside hydrolase family 65 was first characterized from Clostridiumphytofermentans. Recombinant Cphy1874 protein produced in Escherichia coli showed phosphorolytic activity towardnigerose in the presence of inorganic phosphate, resulting in release of D-glucose and β-D-glucose 1-phosphate with inversionof the anomeric configuration. Kinetic parameters of the phosphorolytic activity on nigerose were kcat 67 s-1 and Km 1.7 mM.Additionally Cphy1874 showed the highest synthetic activity with D-glucose as the acceptor in the reverse reaction with β-D-glucose 1-phosphate as the donor. The synthesized product was mostly nigerose at the early-stage of the reaction. Theenzyme also showed synthetic activity with D-xylose, 1,5-anhydro-D-glucitol, D-galactose, and methyl-α-D-glucoside in thisorder. All the major products were α-1,3-glucosyl disaccharides. We proposed nigerose phosphorylase as the short name ofthe enzyme.糖質加リン酸分解酵素（ホスホリラーゼ）は、その厳密な基質特異性と反応の可逆性からオリゴ糖合成に利用可能である。しかし既知のホスホリラーゼは15種類のみで、新たな基質特異性を有する新規ホスホリラーゼの発見が強く望まれている。そこで、これまで数種のホスホリラーゼが単離されているClostridium phytofermentans が有するGlycoside Hydrolase Family 65に属する遺伝子（cphy1874）をクローニングし、組換え酵素の酵素化学的性質を調査した。結果、Cphy1874はリン酸存在下でニゲロースに対し高い加リン酸分解活性を示すことが明らかになった。β- グルコース1リン酸と各種糖を作用させたところ，グルコースをアクセプターとした際に高い合成活性を示した。キシロース、1,5- アンヒドログルシトール、ガラクトース、メチル- α - グルコシドにおいてもアクセプターとなり、主生成物はいずれもα-1,3結合であった。このことから本酵素は，これまで報告の無かった新規加リン酸分解酵素ニゲロースホスホリラーゼであることが判明した。
- 2012-03-00
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