COデヒドロゲナーゼ（CODH）の祖先型酵素HCPがCO代謝活性を得る分子進化の変異の再現

• 研究領域: ＣＯ環境の生命惑星化学
• 研究課題/領域番号: 23H04648
• 研究種目: 学術変革領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅱ)
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 藤城 貴史 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (20740450)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円); 2024年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2023年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
• キーワード: COデヒドロゲナーゼ / Hybrid cluster protein / 金属酵素 / X線結晶構造解析 / 人工酵素 / 一酸化炭素デヒドロゲナーゼ / CODH / HCP / 分子進化

研究開始時の研究の概要

太古の嫌気的な地球環境で生まれた初期生物は、生命維持に必要なエネルギーや炭素源の獲得に、一酸化炭素（CO）に依存した代謝系、および、その代謝系に特有のNi含有CO代謝酵素「COデヒドロゲナーゼ（CODH）」を有する。これまでにCODHの触媒機構や、その酵素ファミリーの多様な分子種は解明が進んでいるが、CODHの起源については未だ定かではない。本研究ではCODHの祖先型酵素として最も可能性の高いとされる酵素hybrid cluster protein (HCP)を用いて、変異導入実験によるHCPのCODHへの分子進化過程を再現し、生物界におけるCODHの発生起源を分子レベルで理解することを目指す。