| 研究概要 |
酵素は基質特異性が高く,「1酵素-1基質」であると信じられてきた。しかし,本報告書の研究を含めたこれまでの蛋白質工学的研究によって,アミノ基転移酵素は,「1酵素-2基質」の特異な酵素であることが明らかになった。
これらの酵素は,酸性基質用と疎水性基質用の2種類の基質結合ポケットを持ち,基質によって基質結合ポケットを使い分けている特異な酵素であることがわかってきた(触媒基は,いずれの基質の場合も同一である)。酸性基質は揺らぎが小さく固い基質結合部位に結合するが,疎水性基質は揺らぎが大きく柔らかい基質結合部位に結合する。
次に,常温での分子の揺らぎが小さいと予想される高度好熱菌Thermus thermophilus HB8のAspATの野生型および種々の変異型酵素について,基質との反応過程を解析するとともに立体構造解析を行った。その結果,高度好熱菌酵素の分子全体の揺らぎは常温生物の酵素よりも小さかったが,基質結合部位は常温生物と同等に揺らいでいることが明らかになった。高度好熱菌の場合には,一部,常温生物と異なる機構で分子の柔らかさを達成していることも明らかになった。またそれらの結果を参考にして,高度好熱菌AspATのLys109をValに変えた変異型酵素では,疎水性基質に対する活性が野生型酵素よりもかなり大きくなり,酸性基質に対する特異性の高い野生型酵素を,疎水性基質に対する特異性の高い酵素に変換することが出来た。
|
