| 研究課題/領域番号 |
10450310
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
卜部 格 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60029246)
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| 研究分担者 |
島 康文 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50187423)
四方 哲也 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00222399)
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| キーワード | ペルオキシダーゼ / カタラーゼ / ランダム変異 / 適応度地形 / 非線形性 |
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| 研究概要 |
Bacillus stearothermophilus由来のペルオキシダーゼは、ペルオキシダーゼ以外に強いカタラーゼ活性を有している。本酵素の高い耐熱性を維持しつつ、カタラーゼ活性を欠失させ、さらにペルオキシダーゼ活性を上昇させるという、3つの相異なる要求を満たす難易度の高い改良を行うために、昨年度までに野生型酵素にランダム突然変異を導入して得られた第一次変異型酵素集団の中から、カタラーゼ活性が減少し、ペルオキシダーゼ活性が上昇し、かつ耐熱性の低下が少ない変異型酵素D130Nを取得した。さらに、得られた変異型酵素の遺伝子に、同様の方法でランダム突然変異を導入し、第二次変異型酵素集団を作製した。得られた第二次変異型酵素集団内の変異型酵素について、そのペルオキシダーゼ活性、カタラーゼ活性、耐熱性を測定した。これらのデータをもとに、本酵素のまわりの局所的地形を解析したところ、ペルオキシダーゼ活性、カタラーゼ活性、熱安定性のいずれの地形においても非線形性が検出された。非線形性の度合は、130番目のアスパラギン酸がアスパラギンに変換(N130D)されたことによる効果と同様ないしその20%程度であり、その方向は、N130D置換の効果を相殺する方向であった。このような非線形性が存在することは、アミノ酸置換を積み重ねるにつれ、各置換の効果が単独の効果より小さくなることを示している。
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