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2009 Fiscal Year Annual Research Report

構造情報と機能・配列相関の統合による酵素機能の改変

Research Project

Project/Area Number 21350096
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

宮本 憲二  Keio University, 理工学部, 准教授 (60360111)

Keywordsアリールマロン酸脱炭酸酵素 / 機能改変 / 立体構造
Research Abstract

1)AMDaseの反応メカニズムとマリーンエンザイム
アリールマロン酸脱炭酸酵素(AMDase)の立体構造から、活性発現に関与していると考えられるアミノ酸を推定し、アラニンに置換した変異体を作成し活性を測定した。その結果、P14A、T75V、S76A、Y126A変異体では、完全に脱炭酸活性が消失した。したがって、これらのアミノ酸残基が活性発現に関与していることが強く示唆された。また、石垣島のリーフより採集した微生物から海洋性のAMDaseのクローニングに初めて成功した。今後、塩濃度依存等のマリーンエンザイムの特徴把握を行う予定である。
2)構造情報を用いた酵素活性の向上
酵素活性の向上を期待して、基質の進入経路上に存在するY80、Y126の変異体を作成しが、Y80Aでは野生株の約5%に低下し、Y126Aでは完全に失活した。今後、1)で得られた知見をもとに特定した残基について変異導入を実施し、活性向上を検討する。
3)至適pHの改変
pHプロフィールの測定条件の最適化を行った。その結果、基質濃度により大きく影響を受けて、ある条件では幅広い範囲で最大活性を示すことが分かった。今後更に、条件検討を行い正しい最適pHが測定可能な条件を検討する。
4)エステルラセマーゼの創出
モデリングソフトとX線結晶構造解析により、野生型と変異型の酵素・基質モデルを作成することができた。現在、G74Cの脱炭酸活性が完全に消失したラセマーゼを作成することを目指して変異実験を行っている。また、エステラーゼをマロン酸ジエステルに作用させることで、AMDaseと同様の脱炭酸を行わせることに成功した。エステラーゼによる脱炭酸反応に関する知見は、AMDaseの反応メカニズムにも有用な知見をもたらすと考えられており、今後双方の反応機構を比較しながら機能改変を実施する。

  • Research Products

    (2 results)

All 2010 2009

All Presentation (2 results)

  • [Presentation] 好熱性個最近由来エステラーゼを用いた新規ドミノ型反応の開発2010

    • Author(s)
      和田玲奈、太田博道、宮本憲二、上村大輔
    • Organizer
      日本化学会 第90春季年会
    • Place of Presentation
      近畿大学
    • Year and Date
      2010-03-28
  • [Presentation] 好熱性古細菌由来エステラーゼST0071を用いた新規ドミノ型反応の開発2009

    • Author(s)
      和田玲奈、太田博道、宮本憲二、上村大輔
    • Organizer
      第13回生体触媒化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      香川大学
    • Year and Date
      2009-12-03

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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