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AS-131由来GK（PsGK）、また比較対象として、中温菌E. coli由来GK（EcGK）の遺伝子組換え体の高発現系・精製系を確立してきました。PsGKについて酵素活性の温度依存性、熱安定性を測定したところ、EcGKより高熱安定性を示し、一般論を覆す熱安定性の高い低温適応酵素であることが明らかになっています。つまり、低温適応と高熱安定の両機能を持つPsGKの分子メカニズムを解明できれば、低温適応機構の解明だけでなく酵素の産業利用への懸念事項であった低熱安定性の解決にもつながるのではないかと考え、本研究では、構造ゆらぎと活性・熱安定性相関を調べるために、部位特異的スピンラベル電子スピン共鳴法（SDSL-ESR）を利用して、構造ゆらぎの精密な温度依存性を実測しました。 　液体窒素や圧縮空気とヒーターを併用した温度コントロールにより、5〜50℃におけるPsGKおよびEcGKの様々な部位の構造柔軟性の温度変化がSDSL-ESR法により実測できることを初めて証明しました。その結果、PsGKは非常に硬いラージドメインを持っており、これが高熱安定性に寄与していることが明らかになりました。一方で、PsGKのラージドメインと触媒ドメインを繋ぎ止めるヒンジ領域は低温でも柔軟性を失わない性質を持ち、この性質によって低温でも触媒反応に必要な構造変化が可能になっていることも明らかになりました。さらに触媒ドメインも柔軟な構造を持つことが分かりました。また、結晶構造と分光学的解析、変異体解析からPsGKの触媒ドメインにはN-末端、C-末端間（酵素の両端間）を結び留めるジスルフィド結合（システイン-システイン結合）が存在しており、これがPsGKの柔軟な構造を持った触媒ドメインを壊れにくくする、つまり高熱安定化に寄与していることが明らかになりました。 　したがって、PsGKは構造変化や触媒活性に必要な部位の柔軟性を高め、酵素の土台となるラージドメインを硬くすることと酵素の両末端を繋ぎ止めることで、低温適応と高熱安定性の一見相反する機構を獲得していると結論づけられました。 【その他PRしたい特記事項】 　酵素はアミノ酸から構成される生体高分子で様々な化学反応を驚くほど高効率で触媒します。そのため酵素はタンパク質工学的な産業利用による広範な分野への貢献の潜在性が高く、環境負荷の無い天然化学資源です。今回、私たちが発見した新しい酵素の構造-活性-安定性相関に関する知見は、酵素の性質そのものを改変するために必須な知見であることから、今後の応用研究への発展も期待されています。 　本研究はJSPS科研費18H02412、21K18937、22H04816、23H02143の助成を受けたものです。また本研究の一部は文部科学省「マテリアル先端リサーチインフラ」事業（課題番号JPMXP1223MS1004）の支援を受け自然科学研究機構、分子科学研究所で実施されました。 【教員活動ＤＢのリンク先】 https://research.dl.saga-u.ac.jp/profile/ja.18d258ee2e9779cc59c123490551be02.html   受賞した矢垰紅音さんと堀谷正樹准教授   【本件に関する問い合わせ先】 　佐賀大学農学部生命機能科学コース 　准教授　堀谷　正樹 　E-Mail：[email protected] 戻る 佐賀大学広報室からのお知らせ 広報誌「かちがらす」 プレスリリース 情報配信（プレスリリース様式）について（学内専用） 佐賀大Press 学内報（学内専用） カッチーくん 広報情報提供フォーム（教職員専用） ＳＮＳ公式アカウント情報 ご意見投稿 TOP 大学案内 佐賀大学憲章 沿革・歴史 組織図 教育情報 法定情報公開 公募情報 大学の広報 教育・研究 佐賀大学学士力 学位授与の方針、教育課程編成・実施の方針、入学者受入れの方針 インターフェース科目 全学統一英語能力テスト（実施結果） 教員活動データベース 学生生活・進路 相談窓口一覧 学生相談・支援 学生便覧 時間割 課外活動 学生寄宿舎 学生生活 キャリアセンター 佐賀大学アプリ --> 社会貢献・国際交流 リージョナル・イノベーションセンター 国際交流推進センター 交換留学制度 短期海外研修（SUSAP） 留学サポート 短期交換留学プログラム（SPACE） 日本語・日本文化研修留学生プログラム 入試関係 学部入試 大学院入試 3年次編入学 入試統計・過去問 オープンキャンパス・進学説明会 資料請求 大学パンフレット・受験生応援情報誌 入学手続（Web入学手続システム） 窓口案内 交通アクセス サイトマップ 資料請求 国立大学法人佐賀大学 〒840-8502 佐賀市本庄町1 [email protected] 関連機構リンクこのサイトについて Copyright Saga University