1997 Fiscal Year Annual Research Report
遺伝子工学手法を組み入れた新しい人工酵素の設計と合成
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07405060
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
木村 俊作 京都大学, 工学研究科, 助教授 (80150324)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
今西 幸男 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (00025991)
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| Keywords | 変異タンパク質 / 遺伝子工学手法 / 人工酵素 / エステラーゼ / スブチリシン / 酵素活性 / タンパク質構造 |
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| Research Abstract |
Pseudomonas Sp.由来のエステラーゼのC末端側に、10量体あるいは20量体のポリチロシンを結合した疎水化変異タンパク質を、遺伝子組み換え手法により合成した。変異タンパク質では、結合したポリチロシンの長さが長いほど疎水性が高くなった。また、変異タンパク質の構造は、ポリチロシンの結合によりα-ヘリックス含率が減少し、β-シート構造の増えることが示された。この構造変化のため、変異タンパク質の酵素活性は消失した。高い疎水性のポリペプチドの酵素への導入は、タンパク質の疎水性領域との相互作用が起こり、酵素活性の失活につながると考えられる。一方、subtilisin Carsbergをポリオキシエチレンで修飾した疎水化酵素を調製し、有機溶媒中での酵素活性と構造との関係を調べた。ポリオキシエチレンの結合により、ベンゼン中では、野生型の酵素に比べて150倍もの高い活性がエステル交換反応において認められた。このような高い酵素活性は、ジクロロメタン中でも観測されたが、水と可溶なジメチルスルホキシド、アセトニトリル、テトラヒドロフラン中では、酵素活性が減少した。これらの溶媒では、修飾酵素の構造が大きく変化していることから、酵素内のessential waterが奪われてしまうために酵素活性の減少につながったと考えられる。
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[Publications] Y.Ito: "Hydropuobilization of Lysozyme by Genetic Combination with polypruline at the Carboxyl Terminal" Chem.Lett.65-66 (1997)
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[Publications] Y.Ito: "Nonradioisotope Assay to Examine Adaptability of Nonnatural Amino Acids to the Active Centes of Ribosomal A Site" J.Bioactive and Compatible Polymers. 12. 59-64 (1997)
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[Publications] Y.Ito: "Bactericidal actiarity of human lysozymes carrying Various lengths of polyproline chain at the C-terminus" FEBS Lett.415. 285-288 (1997)
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[Publications] Y.Imanishi: "Glucose-sensitive insuline-releasing molecular systems" Pure & Appl.Chem.67. 2015-2021 (1995)
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[Publications] H.Ueda: "Incorporation of hydropuabic helix bundle peptides in to lipid bilayer membranes facilitated by a peptide-umbrella stnictua" J.Chem.Soc.Chem.Commun.363-364 (1998)
