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本研究では、パイロコッカス族由来の膜結合性超耐熱性セルラーゼ、および、パイロコッカス族のゲノム中に存在する機能未知蛋白質ドメインの機能と役割を解明し、他のセルラーゼとの構造機能を比較検討することで、アーケア由来のセルラーゼの進化過程を解析し、より高い機能を有する酵素への改良を目的として研究を行った。その結果、本遺伝子のC末端を改良することで、本酵素の大量発現および可溶化に成功した。さらに、遺伝子操作による蛋白質工学的手法用いて、本酵素の触媒ドメインの構造と機能解析に成功し、本酵素と共発現している機能未知蛋白質の同定にも成功した。さらに、本酵素のNおよびC末端を改良することで、本酵素の結晶調製にも成功し、結晶構造解析を略終了した。構造解析の結果、本酵素はTIMバレルを示し、さらに、触媒部位は既知セルラーゼと同一であるが、基質結合部位に大きな差があり、この差が基質特異性に大きく関係していることが解った。上記の実験データを用いて、パイロコッカスホリコシの耐熱性セルラーゼにパイロコッカスフリオサスのキチン結合ドメインを結合させることにより、酵素機能を約2倍に増強することに成功した。
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