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キチンフレークからキトビオースを生成するキチナーゼE（Chitiniphilus shinanonensis）
Chitinase-E from Chitiniphilus shinanonensis generates chitobiose from chitin flakes.
PMID: 32668305 DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2020.07.052.
抄録
キチンを酵素的に分解してキトビオースにすることは、キチンの様々な生物学的応用の観点から非常に重要である。ここでは、キチン分解細菌Chitiniphilus shinanonensis (CsChiE)のキチナーゼEによるキチン分解の詳細を報告する。CsChiEは50mMリン酸ナトリウム中で50℃で最適な活性を示した。コロイダルキチン(CC)上での触媒効率(K/K)はそれぞれ3.9×10s及び0.6×10smgmLであった。CsChiEはα-, β-, CCなどの結晶性ポリマーを効率的に加水分解し、キトビオースを主生成物として放出した(CC上で11.3mM)。さらに、CsChiEは未粉砕のカニ殻キチン廃棄物(キチンフレーク)に対しても活性を示し、キトビオースを生成した。また、キチンオリゴ糖の活性を調べたところ、CsChiEは主にキトビオースを生成することが明らかになった。これらの結果から、CsChiEは未処理キチンフレークを含む様々なキチン質基質からキトビオースを生成するのに適した非処理性エキソキチナーゼであることが明らかになった。
Enzymatic deconstruction of chitin to chitobiose is of significant interest in view of its various biological applications. Here we report detailed insights into the chitin degradation by chitinase-E from a chitinolytic bacterium Chitiniphilus shinanonensis (CsChiE). CsChiE was optimally active at 50 °C in 50 mM sodium phosphate pH-7.0. It showed a k and overall catalytic efficiency (K/K) as 3.9 × 10 s and 0.6 × 10 s mg mL, respectively, on colloidal chitin (CC). CsChiE efficiently hydrolyzed crystalline polymers like α-, β- and CC and released chitobiose as the predominant product (11.3 mM on CC). Further, CsChiE displayed substantial activity towards the unmilled crab shell chitin waste (chitin-flakes) and generated chitobiose. Activity studies on chitooligosaccharides revealed that CsChiE produced chitobiose as the major product. Our results indicate that the multi-modular CsChiE is a non-processive exo-chitinase which is more suitable to generate chitobiose from a variety of chitinous substrates including unprocessed chitin-flakes.
Copyright © 2020. Published by Elsevier B.V.