| 研究概要 |
キチンは結晶性で強固な不溶性多糖であり、結晶性キチン分解メカニズムの解明はキチナーゼにとってきわめて本質的な課題である。我々はBacillus circulans WL-12のキチナーゼA1とSerratia marcescensのキチナーゼAをモデルとして、この課題に取り組んでいる。この2つのキチナーゼは非常によく似た活性ドメインを持つが、活性ドメイン以外のドメインは全く異なっている。キチナーゼA1は活性ドメイン、2つのFnIIIドメイン、キチン吸着ドメインの3種類4つのドメインから構成され,一方キチナーゼAは活性ドメインとN-末端ドメインから構成されている。これまでに、これらのキチナーゼの活性ドメイン表面に露出した2つの芳香族アミノ酸残基が結晶性キチン分解に必須であることを明らかにし、細菌キチナーゼによる結晶性キチン分解メカニズムのモデルを提案した。
今年度は1)の活性クレフト内部の芳香族アミノ酸残基の結晶性キチン分解への寄与。2)酵素系としの結晶性キチン分解メカニズムの解明を目的として実験を行った。1)の目的のために、キチナーゼA1の活性クレフト内部の芳香族アミノ酸残基をAlaやPheに置換し、性質の変化を解析した。その結果、サブサイト-3,-5位の2つのTrp残基は結晶性キチン分解にのみ必須であること,+1,+2のTrp残基は結晶性キチン分解だけでなく水溶性基質の分解にも寄与することなどを明らかにし、クレフト内の芳香族アミノ酸残基が結晶性キチン分解に非常に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。2)の目的のために、S.marcescensのキチナーゼAとBの分解方向性や結晶性キチン分解特性、キチナーゼB表面の芳香族アミノ酸残基の機能を解析した。その結果、キチナーゼAとBは分解方向性が逆でありながら、互いによく似た分解機構によって、相乗的にキチン分解を行うことを示すことが出来た。
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