東大、ビフィズス菌が母乳のオリゴ糖を分解する酵素のかたちと反応メカニズムを解明

東京大学大学院農学生命科学研究科の伏信進矢教授らの研究グループは、オリゴ糖の末端に存在するラクトNビオース(ガラクトースとN-アセチルグルコサミンがβ1,3-結合した二糖)の部分を加水分解により切断する酵素で、乳幼児の腸管内に生息するタイプのビフィズス菌のうち、複数の菌株から発見されている「ラクトNビオシダーゼ」の三次元構造を、X線結晶構造解析により初めて明らかにした。

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ラクトNビオシダーゼの中央には、ラクトNビオースの2つの糖がぴったりとはまるポケットがあった。本研究では、高エネルギー加速器研究機構(KEK)物質構造科学研究所のフォトンファクトリーを利用して測定を行ない、ラクトNビオースと、強力な阻害剤である「ラクトNビオース-チアゾリン」が、そのポケットに結合した構造を、高分解能で決定することに成功した。

ラクトNビオシダーゼに結合したラクトNビオースと阻害剤の形状から、この酵素が触媒反応を行なう際の詳細なメカニズムが明らかになった。ラクトNビオシダーゼは乳児の腸内に生息するビフィズス菌から見つかっており、今後、この酵素を改変して利用することにより、ビフィズス菌の増殖因子を合成することが可能になると期待できる。

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