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β-アミノ酸含有ペプチド(以下、β-ペプチドと略す)は、生体内における各種ペプチダーゼによる加水分解に対して抵抗性を示し、医薬品分野においてペプチド模倣化合物あるいは特異的な阻害剤として有用な化合物である。このβ-ペプチドを酵素法により合成することを目的として、Pseudomanas sp. MCI3434株由来のβ-Ala-Xaaジペプチダーゼ(BapA)に加えて、自然界の微生物やゲノム情報内に新規β-ペプチド特異的ペプチダーゼを網羅的に探索し、機能解析を行った。
具体的には、既に保有しているBapAを大腸菌内で発現させ、精製酵素を調製し、これを用いて、各種反応条件を検討することにより、β-ペプチド合成反応の最適化を行った。さらに、自然界および研究室保存菌株より各種β-ペプチドの分解性を指標としたスクリーニングを行い、新規なβ-ペプチド特異的ペプチダーゼ生産菌を探索した。このスクリーニングにより得られた15種類の菌株より最も安定で高活性を示す酵素を生産するグラム陰性細菌を選抜し、高い酵素活性を生産する培養条件の検討の後、大量培養を行った。得られた菌体を超音波破砕し、無細胞抽出液を調製したのち、各種クロマトグラフィーにより酵素精製を行った。得られた精製酵素の酵素化学的諸性質を検討するとともに、N-末端アミノ酸配列を決定し、その情報をもとに遺伝子クローニングを行った。塩基配列から予想されるアミノ酸配列より、本酵素は従来、ペプチダーゼとして報告されていない酵素であることを明らかにした。
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