-10℃でも増殖する超耐冷細菌KB700A株の解析と利用

• Project/Area Number: 12875154
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 生物・生体工学
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 跡見 晴幸 京都大学, 工学研究科, 助教授 (90243047)
• Project Period (FY): 2000
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2000)
• Budget Amount: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000); Fiscal Year 2000: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
• Keywords: 低温菌 / 好冷菌 / 耐冷菌 / リパーゼ

Research Abstract

我々は、様々な国内の地下土壌サンプルを取得し、それらから0℃以下の低温でも生育できる新規微生物の分離を試みた。比較的浅い地下環境から分離したSN16A株は25℃の至適生育温度を持ち、-5℃から37℃の温度範囲で生育がみられた。本菌はグラム陽性菌でありその16S rRNA配列は、最も近い微生物属(Arthrobacter)でも95%の相同性しか示さず、新属新種の微生物である可能性が示唆された。また、KB700A株は地下700mの水サンプルから分離され、-10℃という生物的には極限的な低温でも増殖することを見いだした。本菌はさらに、リバーゼ、プロテアーゼなどを生産しており、低温でも活性を有する加水分解酵素として洗剤などへの利用も考えている。我々はリパーゼに注目し、その遺伝子を単離、構造解析を行った。さらに、大腸菌内で本遺伝子を発現し、組換え型酵素(KB-Lip)を精製した。KB-LipはSubfamily 1.3に属するリパーゼであり、2価カチオン要求性でカルシウムイオンが最も高い活性を与えた。炭素鎖長10程度の脂肪酸エステルに最も高い活性を示した。またトリグリセリドの1位と3位を選択的に加水分解した。至適温度は35℃と、従来のSubfamily 1.3リパーゼと比較して20℃も低く、また熱安定性も非常に低いことが判明した。さらに、低温域では従来酵素と比べて高い活性を示したことから低温環境に適応した酵素であることがわかった。