| 研究概要 |
天然の多環含硫化合物という共通点をもち応用的にも基礎的にも重要な化合物であるビオチンとジベンゾチオフェン(DBT)における炭素-硫黄結合(C-S-C)の形成と開裂反応を触媒する酵素(ビオチン合成酵素,DBT脱硫酵素系)について酵素化学的・タンパク質化学的特性と反応機構の解明を中心とした研究を行い次のような結果を得た。
(1) ビオチン合成酵素に関する研究
(1-1) ビオチン合成酵素BioBを高発現するBacillus sphaericusのbioB組換え株の無細胞抽出液からBioBを高収率でかつ高純度で精製することができた。この精製酵素を用いてビオチンアナログであるチオフェン吉草酸(TVA)およびアシドマイシン(ACM)がそれぞれ20mMおよび10mMでビオチン合成酵素反応を完全に阻害することを見いだした。
(1-2) ビオチン合成酵素反応に必須の反応促進因子を見いだした。すなわちB.sphaericus野生株の無細胞抽出液を硫安分画、カラムクロマトグラフィーにより熱失活し分子量10,000の限外ろ過膜を通過する低分子成分(LF)と熱失活する高分子成分(HF)に分画することが出来た。さらにLFとHF単独では促進活性を示さないが、両者を同時に添加することで促進活性を示すことを明らかにした。このHF中には複数の促進活性を示す蛋白質が含まれている可能性が高いことから今後このHFをさらに精製する必要があると考えられた。
(2) DBT脱硫酵素系酵素蛋白質の精製と特性の解析
(2-1) DBTオキシゲナーゼ(DszC)及びDBT-sulfoneオキシゲナーゼ(DszA)をDBT脱硫菌Rhodococcus erythropolis D-1株より精製すると共にこれらオキシゲナーゼ反応にはreductaseが関与することを明らかにした。DszC,DszAについては結晶化することにも成功した。
(2-2) DBT脱硫代謝系の最後の段階を触媒するスルフィナーゼ(DszB)をDBT脱硫菌Rhodococcus erythropolis KA2-5-1株より各種カラムクロマトグラフィーにより高度に精製することができた。
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