2007 Fiscal Year Annual Research Report

触媒微生物内における酸化酵素反応の局所的速度論解析

Research Project

Project/Area Number	18780056
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	本田孝祐 Osaka University, 大学院・工研究科, 助教 (90403162)
Keywords	バイオプロセス / シトオクロムP450モノオキシゲナーゼ / 1遺伝子破壊株ライブラリー
Research Abstract	シトクロムP450モノオキシゲナーゼ(P450)は、その分子多様性から酵素的化学品合成、いわゆるバイオプロセスへの応用が期待される生体触媒である。一方で本酵素の機能的発現には、特定のレドックスパートナーやエネルギー代謝によって産生される還元力の供給など、目的酵素自身に加え、それを内包する宿主微生物細胞に由来する因子の存在が不可欠である。これら目的酵素を取り巻く反応場、すなわち触媒微生物内のボトルネック因子の解明を目的とし、大腸菌1遺伝子破壊株ライブラリーを宿主とした網羅的スクリーニングを行った。前年度に策定した実験条件を用い、約4,000株からなる遺伝子破壊株ライブラリーのスクリーニングを実施・完了した。この結果、野生株に比べ目的酵素破壊株の活性を約2倍にまで高めうる8株の遺伝子欠損株を得た。これらの発見はP450の産業応用に直結する意義深い成果である。個々の遺伝子が目的酵素に及ぼす影響については現在検討を進めている段階であるが、同定された欠損遺伝子には機能未同定のhypothetical proteinをコードするものも複数含まれ、P450反応の効率化にとどまらず、これらの機能解明にも合わせて興味が持たれる。以上とは逆に欠損によりP450活性に負の影響を及ぼす遺伝子として数多くのものが得られた。このうち約100株の遺伝子欠損株については、目的の酵素活性がほとんど検出できない。すなわち、これらの遺伝子が担う機能はP450の機能発現に必須であり、逆にこれらの遺伝子の発現量を強化することで目的酵素活性にポジティブな影響を及ぼすものも含まれると期待される。