| 研究課題/領域番号 |
21H02120
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| 研究機関 | 京都府立大学 |
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研究代表者 |
織田 昌幸 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (20318231)
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| 研究分担者 |
関口 博史 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 回折・散乱推進室, 主幹研究員 (00401563)
沼本 修孝 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 准教授 (20378582)
神谷 成敏 兵庫県立大学, 情報科学研究科, 特任教授 (80420462)
宮ノ入 洋平 大阪大学, 蛋白質研究所, 准教授 (80547521)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 酵素 / PET分解 / 構造機能相関 |
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| 研究実績の概要 |
放線菌Saccharomonospora viridis AHK190由来のクチナーゼ（Cut190）の分子内にジスルフィド結合を導入した変異体（Cut190**SS）を鋳型とした高機能化変異体の探索で、F77L変異に加えて、E184R変異でも、PET分解の高機能化が認められた。両部位は、Ca2+結合サイト（Site 1とSite 3）にあり、Ca2+結合に伴うCut190の構造変化を制御することが、高機能化に繋がることを示唆した。これら高機能化変異体と基質アナログとの共結晶化に取り組み、高機能化の構造機能相関を解明することを行ったが、現時点で、高分解能構造を得られていない。一方、MD計算の結果、F77L変異により、種々の結晶構造のうちclosed型の増加が示された。結晶構造情報に基づき、Ca2+が結合してopen型に、続いてCa2+が解離してclosed型に変化し、基質を加水分解する知見を踏まえると、F77L変異が加水分解時の構造分布を増やすことで、活性が高まったと考えられる。また種々のPET分解反応条件も検討した。高圧下でのPET分解の効率化は、100 MPa程度で認められ、同高圧下では、65, 70, 75℃のうち、70℃が最も高効率であることが示された。これはPETのガラス転移温度（約70℃）付近が最適で、より高温側（75℃）では、PETの結晶化度が高まり、分解効率が低下したと考えられる。また微粉化したPETを用いることで、分解効率が高まるが、さらに反応溶液を振盪させることでも分解効率が高まった。この結果は、PETと酵素との接触効率が、分解の効率化に寄与することを示唆する。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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