近年のゲノム解析研究の進展は，アミラーゼおよびα-グルコシダーゼと配列相同性を示す新規酵素が多数存在することを示した．本研究では，グルコアミラーゼが分類される主要な酵素ファミリーであるGH15，およびその関連酵素ファミリーであるGH63，α-アミラーゼおよびα-グルコシダーゼが分類される主要な酵素ファミリーであるGH13およびGH31について，これらのファミリーに属する酵素の立体構造と諸性質を解析した．GH15については，澱粉よりマルトオリゴ糖に対する特異性が高い酵素が存在すること，および，グルコデキストラナーゼの立体構造を決定した．GH63については，本ファミリーで初めての立体構造として大腸菌YgjKを解析し，グライコシンターゼによる手法によりYgjKの基質を同定した．α-1,6-グルコシル転移活性を示す酵素として，GH31 α-グルコシダーゼAsojAgdLおよびGH13のサブファミリー47に属する酵素RmGH13_47Aについて，構造機能相関を解析した．本研究により，各酵素のユニークな性質は，これらの酵素に特徴的に見られる構造により発揮されることが明らかになった．

新規製品に繋がる新素材の開発を目指し，酵素を活用した有用糖質の創生に取組んできた．そのためのアプローチは，シーズ志向の新規糖質関連酵素の探索を起点とする方法とニーズ志向の既知糖質関連酵素の活用を起点とする方法に大別される．前者において，澱粉からトレハロースを生成する酵素の発見以降，多くの新規酵素を見出すことに立ち合い，それらの成果を基に「環状ニゲロシルニゲロースを主成分とするシラップ」および「新規多分岐α-グルカン」が製品化された．それぞれの新規糖質関連酵素は学術的な価値を有することはもちろん，新たな機能性素材を提供するツールとして多様な使い方が可能である．一方，後者において，文化財修復用接着剤である「古糊」の代替物の開発に至った．さらに澱粉を原料に生分解性高吸水性素材の開発に着手し，現在量産化の検討および用途開発が進められている．このようにターゲット素材はオリゴ糖から高分子多糖にまで拡大しており，酵素修飾とケミカル修飾の融合という領域にも進出しつつある．今後も多様な機能性を示す有用多糖や地球に優しいポリマー基盤素材の開発に邁進しつつ，新規酵素の発見にも貢献していきたい．

短直鎖糖質（Short Linear Maltodextrin, SLMD）は，澱粉を原料に製造される，鎖長が短く揃った直鎖状の糖質である．澱粉由来の直鎖状糖質を工業的規模で生産する方法はこれまでになかったが，枝作り酵素と枝切り酵素の組み合わせ反応で，短い直鎖状の糖質が製造できることを発見し，工場での製造に落とし込み，粉末水あめとして製品化が実現した．SLMDは重合度6–12の糖が多く含まれ，ゲル浸透クロマトグラフィーでは単一ピークとなる．SLMDの水溶液は保存中に結晶を含む凝集物を生じやすく，また濃度が高いと結晶化に伴って全体が固形化するというユニークな特徴があった．凝集物や固形物のX線回折分析のピークパターンは澱粉と類似しており，結晶化の条件によってA型やB型の結晶の作り分けが可能であった．SLMDの粉末は非晶質であるため，水に溶かし，食品の製造中に結晶化させて物性を大きく変えるという使い方が可能で，固形化の他にも白色化，保形性向上，離水防止，食感改善といった様々な効果が得られる． SLMDは結晶化の他にも澱粉との相互作用や包接といった機能があり，様々な分野に展開可能であると考えており，今後も検討を続けていく．