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シクロペナーゼAsqIは我々が初めてその機能を証明した基質化合物の骨格変換を行う酵素である。AsqIは酸素運搬タンパク質であるヘモシアニンと類似したアミノ酸配列を有するものの全く異なる触媒活性を有している。これまでの研究から、AsqIがヘモシアニンに存在しないヘム結合部位を有していること、AsqIのヘム結合部位に変異を導入すると酵素活性を失うことが明らかになっており、ヘム結合部位の存在がヘモシアニンとの酵素活性の違いに大きく影響を与えていると推測された。
本年度はAsqIの研究で得られた知見をもとに前年度に取得したシクロペナーゼlentAsqIのヘム結合部位を予想し、ヘム結合部位に変異を導入した変異酵素を調製した。得られた変異酵素からは野生型に存在していたヘムが完全に失われていたが、予想外なことに酵素活性をやや弱いながらも保持していた。すなわち、シクロペナーゼ全般がヘムを必須とするのではなく、AsqIのみがヘムを必須としていることが明らかとなった。
続いてAsqIのヘムがどのように酵素活性に影響を与えるかを調べるために、基質結合部位に変異を導入したAsqI変異体1とヘム結合部位に変異を導入したAsqI変異体2をそれぞれ調製し、様々な割合で混合して酵素活性を測定した。この結果、単独では酵素活性をほとんど示さない二種類のAsqI変異体は混合することで単独での10倍以上の酵素活性を示すことが明らかとなった。このことはヘムが基質結合部位と同一酵素内に存在しなくてもよいことを示しており、AsqIの触媒活性が複雑な制御を受けていることが示唆された。
また、これと並行してlentAsqIの関与する二次代謝について研究を進めている過程でAspergillus lentulusから珍しい環構造を有する新規化合物を見出している。
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