2015 Fiscal Year Annual Research Report
タンパク質分子表面改変に基づく新規poly-extremozymeの創製
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25410172
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
中村 聡 東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (50227899)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 極限環境微生物 / 極限酵素 / キシラナーゼ / 耐アルカリ性 / 耐塩性 / 進化分子工学 / 比活性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超好熱性細菌Thermotoga maritimaが生産するGHファミリー10キシラナーゼXynTBは，反応至適温度を110°Cにもつ超耐熱性キシラナーである。本酵素は中性条件において世界最高の耐熱性を誇るが，アルカリ性領域ではほとんど活性を示さず，そのことが種々の産業応用を阻んでいる。既に超高度の耐熱性を獲得しているXynTBに耐アルカリ性など他の極限環境耐性を付与することができれば，その応用の範囲は格段に広がることが期待される。平成26年度までの本研究成果を踏まえ，XynTBの分子表面に荷電アミノ酸(塩基性および酸性アミノ酸)を導入することで，その耐アルカリ性・耐塩性の向上を図ることとした。XynTBは(β/α)8バレル構造をとり，触媒部位はバレルの上面に位置する。従って，バレル側面および底面に荷電アミノ酸を導入しても，触媒部位への影響は少ないものと期待される。本研究では，XynTBのバレル側面および底面に荷電アミノ酸を導入した変異型酵素を調製した。しかしながら，耐アルカリ性・耐塩性の向上には至らなかった。そこで，xynTB遺伝子にランダム突然変異を導入し，進化分子工学によるXynTBの極限環境耐性の向上をめざすこととした。その結果，わずかではあるが耐アルカリ性が向上した変異型XynTBならびに大きく比活性が向上した変異型XynTBの取得に成功した。
高度好熱性細菌Dictyoglomus thermophilum由来GHファミリー11キシラナーゼXynDBも100°C付近に反応至適温度を有する超耐熱性キシラナーゼであり，既に大腸菌における発現系が構築され，結晶構造が解かれている。今後は，研究対象をXynDBにまで拡張していく。
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Research Products
(6 results)
