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遺伝子工学手法を用いて実験室内進化の系を考案し、モデル酵素タンパク質、さらに平行して最終目的であるDNA関連酵素を改変し、高活性でかつ耐熱性の酵素を創製することを目的に、高度好熱性細菌の酵素を常温適応させること、逆に常温酵素を進化的に耐熱化することを試みた。すでに昨年成功したように、高度好熱菌Thermus thermophilusのイソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼをモデル酵素として常温に適応させると、ある場合には高い耐熱性を維持したまま、常温での活性が著しく改善できることが分かった。今年度はさらに多くの高活性、高安定な変異体の分種に成功した。その機構を探るために、タンパク質工学的な研究を展開した。すなわち、得られた変異体の変異部位を他のアミノ酸残基に置換し、側鎖の置換の効果を解析した。同様な手法を用いて、RNAポリメラーゼの改良を試みている。目的遺伝子を高度好熱菌の主染色体に組み込み、RNAポリメラーゼ用のプロモーターの下にマーカー遺伝子をつなぐ系を試みているが、その改良として同一プラスミド上に両者を乗せる系を開発した。現在も探索中である。同様にPCRに用いられているTaqポリメラーゼの改良も試みている。同酵素をコードする遺伝子を保持する大腸菌用いてランダムライブラリーを作りの分断し、その中から特定の活性を保持している変異体をスクリーニングしている。今なお、条件を検討中である。
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