ハイブリド酵素(ナイロンオリゴマー分解酵素EIIとその進化起源酵素間の)作成と性質

1986 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 60440007
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 岡田 弘輔 阪大, 工学部, 教授 (20028947)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 根来 誠司 大阪大学, 工学部, 助手 (90156159) ; 新名 惇彦 大阪大学, 工学部, 助教授 (30029235) ; 卜部 格 大阪大学, 工学部, 助教授 (60029246) ; 山田 靖宙 大阪大学, 工学部, 教授 (00011891)
• Keywords: ナイロンオリゴマー / ハイブリド分解酵素 / プラスミド / 酵素進化

Research Abstract

フラホバクテリウム属細菌KI72株のナイロンオリゴマーをモデルとして微生物の人工化合物への適応のプロセスを研究してきた。親株の有するプラスミドPOAD2上には、6-アミノカプロン酸鎖状2量体加水分解酵素(E【II】)のみならず、その進化起源と考えられる類似蛋白質E【II】'もコードされるため、酵素進化を実験室レベルで解明する上で良い系となる。本研究では、E【II】,E【II】'間のハイブリド作製実験から、E【II】活性増大に関わるアミノ酸置換を同定した。両酵素のの特徴をまとめると次のようになる。1)E【II】,E【II】'いずれも、392アミノ酸残基よりなるが、47箇所で異なる。2)両酵素は抗E【II】血清と反応する。3)E【II】'は6-アミノカプロン酸鎖状2量体に対して、E【II】の約1%の活性を有する。昨年度の結果から、E【II】'からE【II】への活性増加に必須であったアミノ酸置換はBgl l-Sal領域(N末から162-257番目のアミノ酸残基)にあり、4個のアミノ酸置換中のいずれかが必須であると結論した。本年度は両遺伝子に共通に存在する制限酵素SstllとNaelを用いてハイブリド酵素を作製し、各アミノ酸置換の酵素活性に及ぼす影響を検討した。その結果E【II】蛋白質内の、Asp181からGly181への置換(ハイブリド酵素1)により活性はE【II】'のレベルに低下することが明かとなった。またArg190Asp191がAa190Thr191に置換された酵素(ハイブリド酵素2)、Gly209がSer200に置換された酵素(ハイブリド酵素3)においても親型のE【II】と同程度の活性が認められた。以上の結果からGly181(E【II】')がAsp181(E【II】)に置換した変化が最も重要であったことが明白である。

Research Products

• [Publications] HIROSUKE OKADA: Nature. 306. 203-206 (1983)
• [Publications] SEIJI NEGORO: Journal of Biological Chemistry. 259. 13648-13651 (1984)
• [Publications] SEIJI NEGORO: Journal of Bacteriology. 158. 419-424 (1984)
• [Publications] HIROSUKE OKADA: Anals New York Academy of Sciences. (1987)