2021 Fiscal Year Annual Research Report
低炭素社会構築に向けた低温適応性新規糖質分解酵素の高機能化とその利用
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19H03090
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
上田 光宏 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (50254438)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
玉田 太郎 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学研究所, グループリーダー (50391248)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ミミズ / 低温適応性酵素 / バイオマス / 糖質分解酵素 / 熱安定性向上 / セルラーゼ / アミラーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでにシマミミズ由来の低温適応性糖質分解酵素の構造と機能とその利用に関する研究を行ってきた．低温側の活性を向上させるために酵素タンパク質の塩橋並びに表面電荷に着目し，変異酵素の創製を行ってきた．塩橋に関しては，これまでに塩橋を弱めることで低温活性が向上するとともに熱安定性を保持した変異酵素（マンナナーゼ）の取得に成功している．この方法は，本研究グループのオリジナルな発想である．表面電荷に着目した研究も行ったところ，低温活性だけでなく，広い温度範囲で比活性の向上したセルラーゼの取得にも成功している（特許出願中）．さらに，本研究では低温適応性生デンプン分解酵素（Amy II) の熱安定性の向上した変異酵素の作製にも成功した．ここでは，熱安定性の向上した低温適応性生デンプン分解酵素 (Amy II)についてその概要を述べる．シマミミズには類似する高次構造を有するが，基質特異性など性質の異なる２種類の生デンプン分解酵素（Amy I, Amy II）が存在する．熱安定性に関してAmy IIはAmy Iより安定性が良くない．そこで，Amy I と Amy IIの構造の違いを分析し，Amy Ⅱの既存の塩橋を強化できる，もしくは新たに塩橋を導入できる可能性が高い箇所を選択し，部位特異的変異法を用いて4種の変異酵素を作製した．変異酵素の内，399番目のグルタミンをグルタミン酸に変異させた酵素において，Amy IIの持つ基質特異性を保持したまま，熱安定性の向上が見られた．
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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