研究課題
本研究は、高度好塩性古細菌由来の耐塩化酵素を超臨界二酸化炭素中における触媒として使用し、機能性オリゴ糖を合成することを目的とする。目的達成のために、まず耐塩化酵素にアミノ酸置換を行い、超臨界二酸化炭素中においても機能する酵素を作製し、さらに作製した酵素を超臨界二酸化炭素中において使用し、機能性オリゴ糖を合成することを計画した。なお、耐塩化酵素には研究者が見出した高度好塩性古細菌由来のキチナーゼ（以後、ChiN1と略する）を用いることとした。まず、ChiN1のさらなる耐塩化のためのアミノ酸置換箇所となる分子表面の塩基性アミノ酸（リシン残基）を抽出した。抽出には、研究者が既に作製していたChiN1の立体構造モデルを使用した。さらに当該箇所の溶媒露出表面積を計算し、算出した値と立体構造を考慮して、アミノ酸置換箇所を選択した。次に当該箇所をアラニン残基に置換した変異体を作製し、酵素化学的性質検討を行った。その結果、取得できたいずれの変異体においても野生型に比べて耐塩性の向上は認められなかった。しかしながら、有機溶媒に対する耐性を調べたところ、いくつかの変異体において耐性が向上していたことがわかった。一方、超臨界二酸化炭素中におけるChiN1の酵素反応を行ったところ、ChiN1は超臨界二酸化炭素中において失活がごく僅かであり、酵素反応が進行することがわかった。さらに分子表面にアミノ酸置換を施した変異体においても、超臨界二酸化炭素中において効率的に反応が進行していることが明らかとなった。
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Frontiers in Microbiology
巻: 100 ページ: 1-5
10.3389/fmicb.2014.00100
