セルラーゼの高生産菌であるTrichoderma reeseiのセルラーゼ誘導物質の1つにソホロースがある．ソホロースは，本菌のβ-グルコシダーゼ (BGL) の糖転移反応によって合成されることが示唆されている．T. reeseiのゲノムには，10種類のBGL遺伝子が存在することが示唆されており，これらの異種発現系を大腸菌と麹菌で構築した．10種類の組換え酵素のうち9種類がBGL活性を示し，その酵素化学的性質を明らかにした．セロビオースを基質として，糖転移能力を評価したところ，Cel1A，Cel3A，Cel3BおよびCel3Eに転移生成物が認められ，特にCel1Aは約10%の高い変換率でソホロースを合成した．一方，T. reeseiにおけるCel1A 遺伝子の破壊は，セルラーゼおよびセルラーゼの正の転写因子の発現時期を遅らせることから，Cel1Aはセルラーゼの誘導に重要な役割を果たしていることが明らかとなった．一方，Cel1Aの活性部位近傍のアミノ酸2残基に変異を導入し，Glc感受性と熱安定性を改善することに成功した．また，同時に比活性の増加 (2.4倍) とGlc活性化 (50 mM Glc存在時に1.8倍) を獲得させることに成功した．この変異型Cel1Aを利用することにより，セルラーゼ生産量を増大させたT. reeseiの作出が期待される．

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糖質加水分解酵素ファミリー31に属するα-グルコシダーゼは，基質の重合度に対する特異性が酵素起源によって様々である．本研究では植物α-グルコシダーゼの長鎖基質認識機構を明らかにすることを目的とし，新規の長鎖阻害剤の酵素合成およびそれらとテンサイα-グルコシダーゼとの複合体X線結晶構造解析を行った．長鎖阻害剤合成では，D-酵素による不均化反応を利用することで，アカルボース(AC4，擬似四糖) を伸長させた擬似五糖～擬似十糖(AC5～AC10) を得た．速度論解析の結果，AC5～AC7はAC4と同様にテンサイα-グルコシダーゼの加水分解反応における遷移状態を模倣していることが示された．また，テンサイα-グルコシダーゼとAC8との複合体構造解析の結果，活性ポケットから離れた位置ではAC8が分子内水素結合を形成した安定ならせん構造をとっていた．以上の結果から，テンサイα-グルコシダーゼは安定ならせん構造の基質との結合に適したサブサイト構造を有しており，安定ならせん構造の基質との結合がK_mの低下および遷移状態の安定化につながっていると考えられた．

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グリコーゲンは，グルコースが高頻度に分岐して重合した天然のデンドリマー様多糖であり，その分子表面に存在する多数の非還元末端を機能化できれば，様々な分野への応用が期待できる．スクロースにスクロースホスホリラーゼ，グルカンホスホリラーゼ，およびブランチングエンザイムを作用させることにより，分子量が精密に制御された球状の単分子ナノ粒子であるグリコーゲン様多糖 (グルカンデンドリマー，GD) が酵素合成できる．さらに，GD粒子表面の非還元末端の選択的修飾は，グルカンホスホリラーゼと各種ヘキソース1-リン酸の反応により可能である．GDの非還元末端をグルクロン酸あるいはグルコサミンで修飾することにより負電荷，正電荷をGD粒子に導入できた．また，非還元末端グルクロン酸のカルボキシル基，グルコサミンのアミノ基は，糖鎖，タンパク質，ペプチドなどの機能性物質のGD粒子表面への選択的 結合に利用できる．GDおよびその非還元末端修飾技術は，糖質を医薬品利用するための非常に優れたプラットフォームである．

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担子菌系酵母Moniliella megachiliensisのポリオール生成につき，浸透圧ストレス応答と環境適応の観点から，その代謝制御系の解析を行った．エリスリトールは対数増殖期以降，erythrose reductase (ER) の遺伝子発現の増大に同調して大量に生成した．また，本遺伝子を強制発現した出芽酵母ではエリスリトールの生成が見られなかったことから，ERは本菌に特異的な酵素であると考えられた．浸透圧ストレスのシグナル伝達に関わるMAPK Hog1は，出芽酵母のそれと高い相同性を有するもののC 末端領域がやや長く，このことがポリオール生成能の差に反映していると推定された．一方，エリスリトール生成を担うペントースリン酸経路 (PPP) には，2，3個の相同遺伝子をもつことが判明した．特に，解糖系とPPPとの共役部位に位置し，エリスリトール生成に重要な役割を果たすtransketolase遺伝子とtransaldolase遺伝子にはER遺伝子と同様，複数の相同遺伝子が存在し，ストレス応答転写因子結合領域であるSTRE 配列を有していた．それら相同遺伝子の発現動態は浸透圧 (NaCl) や酸化 (menadione) などのストレスによって異なるが，エリスリトール生成量とは相関性を示した．また，浸透圧剤 (NaCl，グルコース，ソルビトール) の種類により，細胞内ポリオールの生成比が変化することがわかった．

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土壌細菌の一種であるPaenibacillus sp. IK5は，触媒モジュール (GH8) とフィブロネクチンタイプIIIモジュール，2 つの糖質結合モジュール(CBM32) からなるモジュラー型キトサナーゼを産生することが知られている．NMRおよび等温滴定型熱量計によるキトサンオリゴ糖の結合実験の結果，これら2 つのCBM32 (DD1およびDD2) は，高いアミノ酸配列相同性をもつにもかかわらず，キトサンオリゴ糖に対して異なる結合性を示すことがわかった．この結合性の違いを説明するために，DD1とDD2について，溶液NMR構造解析とX線結晶構造解析を行い，キトサンオリゴ糖の結合様式を明らかにした．さらに，部位特異的変異を施したDD1とDD2を用いてオリゴ糖の結合性を調べたところ，両者の結合性の違いは，36番目のアミノ酸残基の相違によるものであることがわかった．

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アルドースの還元末端を酸化するとアルドン酸が生成する．オリゴ糖の場合も同様で，アルドースを還元末端にもつオリゴ糖を酸化すると，オリゴ糖アルドン酸が生成する．ラクトビオン酸をはじめとするオリゴ糖アルドン酸はカルシウム吸収促進や更年期予防効果の知られるエクオールの産生を促進するなどの機能性が知られることから，その工業的な生産法の開発が望まれている．筆者らは微生物菌株，子嚢菌の分泌酵素などを用いるオリゴ糖アルドン酸の生産法について研究を行ってきた．本稿では筆者らが企業と共同研究で実用化した，酢酸菌休止菌体を用いたラクトビオン酸の生産法を中心にオリゴ糖を酸化しオリゴ糖アルドン酸を生産する手法について工業化を目指した研究を紹介する．

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サケ鼻軟骨 (Salmon Nasal Cartilage) (以下SNCとする) 熱水抽出物の摂取による日焼け抑制効果を，ヒト臨床試験により検証した．27歳から44歳の健康な成人女性を対象とし，SNC熱水抽出物400 mg/day，SNC熱水抽出物200 mg/dayまたはプラセボを8週間連続摂取させ，試験品摂取前 (0 w)，摂取4週間後 (4 w)，摂取8週間後 (8 w)および摂取終了8週間後 (16 w) の各時点において，紫外線照射後の最小紅斑量 (Minimal Erythema Dose，MED)，最小黒化量 (Minimal Tanning Dose，MTD) を測定した．統計解析については，分散分析を行い，有意差が認められたものについてさらに多重比較検定を行った．その結果，MEDにおいて，SNC熱水抽出物400 mg/day摂取群は，0 wから16 wへの経時的な上昇傾向が認められたが，プラセボ摂取群との群間比較での有意差は認められなかった．一方MTDにおいて，SNC熱水抽出物400 mg/day摂取群は，プラセボ摂取群との群間比較において，8 w時点で有意に高く(p = 0.035)，16 w時点で高い傾向(p = 0.077) であった．以上より，SNC熱水抽出物を1日当り400 mg (SNC熱水抽出プロテオグリカンとして169 mg)，8週間摂取することで，紫外線によって皮膚が黒くなる日焼けを抑制し，紫外線による皮膚ダメージを軽減させる効果があることが示唆された．

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