| 研究概要 |
電子供与体と人工色素ジクロロフェノールインドフェノール(DCIP)などを電子受容体とするアミノ酸や有機酸などフラビン含有色素依存性脱水素酵素は、安定性が低いために精製や機能解析が遅れているが、酵素電極素子として、バイオセンサーなどへの新しい応用が期待できる。そこで超好熱菌や高度好熱菌の生産する耐熱性酵素のゲノム情報と活性測定法によって検索し、新酵素を発見して、それらの生化学的機能や高次構造の解明を行う。また、酵素機能電極型バイオセンサーの開発を進めることを主な目的とした。
本年度は、(1)超好熱菌のL-プロリン脱水素酵素のL・プロリンから4種の酵素成分(α,β,γ,δサブユニット)への電子伝達の機構解析を進め、L-プロリンからNADへの電子伝達が可能であることを見出す成果を得た。(2)超好熱菌Pyrobaculam calidifondisに新規な2量体構造のL-プロリン脱水素酵素を発見した。また色素依存性D-プロリン脱水素酵素を素子とするD-アミノ酸の電気化学的測定法を開発した。特にその過程で酵素の固定化法として溶液状態の寒天と耐熱性酵素を高速回転させ回転体上でフィルム上に固定する新規方法を開発した。(3)スクリーニングにより細胞抽出液に酵素活性を検出している超好熱菌Sulfolobus tokodaiiのD-乳酸脱水素酵素の機能解析、遺伝子クローニング、一次構造の決定、相同性解析などから、新規酵素であることを発見した。(4)高度好熱菌Bacillus sp.DSM406菌に新規色素依存性L-グルタミン酸脱水素酵素を発見した。これら新規酵素の発見は、色素依存性脱水素酵素の生理的機能、構造、応用開発において、きわめて重要な研究成果である。
|
