極限微生物に由来する多糖分解酵素の分子解剖

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12650783
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 中村 聡 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助教授 (50227899)
• キーワード: キシラナーゼ / タンパク質工学 / 進化分子工学 / 触媒ドメイン / 反応至適pH / キシラン結合ドメイン / ファージディスプレイ

研究概要

好アルカリ性バシラス属細菌41M-1株キシラナーゼは,触媒ドメインとキシラン結合ドメイン(XBD)から構成される「好アルカリ性」の酵素である.
41M-1株キシラナーゼの触媒ドメインについて,タンパク質工学的検討を行った.酸性アミノ酸Asp20を中性アミノ酸Asnに置換したところ,反応の至適がアルカリ性(pH9.0)からが中性(pH6.0)へとシフトしたことから,Asp20が本酵素の「好アルカリ性」という性質に重要な役割を果たしていることがわかった.
次に,進化分子工学によるXBDの機能を目的として,XBDのファージディスプレイを試みた.ファージベクターfNE2を用い,繊維状ファージの外殻タンパク質gIIIpのアミノ末端に相当する位置に41M-1株キシラナーゼ遺伝子XBD領域を連結した.この組換えファージDNAを導入した大腸菌より調製した組換えファージは不溶性キシランへの高い結合能を有しており,XBDがファージ表面に正しくディスプレイされていることが示された.

研究成果

• [文献書誌] R.Yatsunami et al.: "A Novel Bacteriohodopsin-like Protein from Haloarcula japonica Strain TR-1 : Gene Cloning, Sequencing and Transcription Analysis"Extremophiles. 4. 109-114 (2000)
• [文献書誌] D.Sugimori et al.: "Purification and Characterization of a Ferredoxin from Haloarcula japonica Strain TR-1"BioMetals. 13. 13-28 (2000)
• [文献書誌] H.Takahashi et al.: "Purification and Some Properties of a Basic Xylanase Produced by Thermoalkaliphilic Bacillus sp.Strain TAR-1"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 64. 887-890 (2000)
• [文献書誌] N.Lu et al.: "Crystallization and Initial X-ray analysis of Alkaline Xylanase"Acta Cryst.. D56. 464-465 (2000)
• [文献書誌] T.Dake et al.: "Microbial Degradation of Disodium Terephthalate by Alkaliphilic Dietzia sp.Strain GS-1"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 64. 2709-2711 (2000)
• [文献書誌] R.Yatsunami et al.: "The Gene Encoding a Novel halorhodopsin-like Protein of Extremely Halophilic Archaeon Haloarcula japonica Strain TR-1"Nucleic Acids Symp.Ser.. 44. 1-2 (2000)
• [文献書誌] 中村聡 ほか(共著): "極限環境微生物とその利用"講談社サイエンティフィク. 150 (2000)
• [文献書誌] 中村聡 ほか(分担): "バイオ機器分析入門(相澤益男,山田秀徳・編)"講談社サイエンティフィク. 200 (2000)