Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼをモデル酵素として、各種の変異体を作成し、その構造を解析するとともに、活性、揺らぎとの関係を調べた。今年度は特に、熱力学平衡論を用いて熱変性過程を調べた。高度好熱菌Thermus thermophilusの生産する酵素は可逆変性の条件を求めるのが難しかったため、これまでは平衡論の適用ができなかったが、特定の変性剤の存在下には塩酸グアニジンによる変性は可逆であることを見いだし、これを用いて変性反応を解析することができるようになった。その結果、変性が二段階で進行すること、活性は第一段目の変性により失われることなどを明らかにした。また、アメリカ・ブンランダイス大学ペツコ教授の研究室と協力し、変性反応の解析を変異体に拡げている。東京工業大学田中研究室との共同研究から、ラウエ法による温度ジャンプにより変性反応が解析できるよう装置を考案した。この方法を用いて、常温(20度C)から熱変性を起こすに十分な90度Cへ温度をジャンプする実験を行い構造変化を観測すると、熱に余り安定でない好熱菌と常温菌酵素の混成体であるキメラ酵素は、二つのドメイン間を結ぶ領域のループから変性が始まることが明らかになった。キメラ酵素を安定化した変異体は特に第一段目の変性反応の変性温度が上昇しているが、この変異体では同じ条件下の温度ジャンプを行っても、問題の領域のループの局所的な変性は起こっていないことが示され、安定化機構を説明することが可能になった。

【研究分担者】
田中信夫	東京工業大学	生命理工学部	教授	(Kakenデータベース)
山岸明彦	東京薬科大学	生命科学科	助教授	(Kakenデータベース)
ZAVODOSZKY P	ハンガリー科学アカデミー	酵素研	教授
PETSKO Greg	ブランダイス大学	生物化学科	教授