2019 年度研究成果報告書

好熱性アーキア由来新規色素依存性L-乳酸脱水素酵素複合体の機能解析と応用

研究課題

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研究課題/領域番号	17K07748
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	応用生物化学
研究機関	福井大学
研究代表者	里村武範福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (50412317)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	L-乳酸 / 酸化還元酵素 / バイオセンサ / バイオ電池
研究成果の概要	色素依存性L-乳酸脱水素酵素（Dye-LDH）は、L-乳酸を定量可能なバイオセンサやL-乳酸を燃料とするバイオ電池用素子として期待されている。しかしながら、これまで見出されているDye-LDHは酵素の安定性が低いために応用開発が限られている。申請者は、超好熱菌から高い安定性が期待できるDye-LDHを探索した。その結果、超好熱性アーキアから新規なDye-LDHを見出した。本申請では、この新規酵素の性質と機能の解明に成功した。さらに、このDye-LDHを素子としたバイオセンサ、バイオ電池用素子としての機能評価に成功した。
自由記述の分野	タンパク質化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本申請で見出した色素依存性L-乳酸脱水素酵素（Dye-LDH）は、L-乳酸をリアルタイムで測定可能なバイオセンサを開発するうえで非常に高い有用性を示すことが明らかとなった。L-乳酸は、様々な病気に対する重要なバイオマーカーになることが知られている。これまでに、L-乳酸をリアルタイムで測定可能なバイオセンサは、酵素の安定性の問題で開発が困難であった。本申請で見出したDye-LDHを用いてバイオセンサを構築できれば、これまで見出されているDye-LDHでは実現不可能であった長期間連続使用できるウェアラブルデバイスなど全く新しい用途で利用できるバイオデバイスの開発が可能となる。