糸状菌の生産するグルコース転移酵素の反応特性とオリゴ糖合成

(1)酵素反応特性の検討 Aureobasidium属菌グルコース転移酵素の最適反応pH及び温度が5及び65℃であり、pH4-8及び60℃以下で安定であることを示した。本酵素が高濃度マルトースに作用し、パノースとイソマルトースのイソマルトオリゴ糖を約55%の収率で生成することを明らかにした。パノースを出発物質とした時イソマルトースを生成し、イソマルトースからパノースが生成されなかったので、まずパノースが生成しさらに分解しイソマルトースが生成すると考えられた。また、本酵素はマルトトリオース、マルトテトラオースを基質としても、転移反応を示すことを明らかにした。比較のための研究室保存株であるAspergillus属菌のグルコース転移酵素について検討した結果、グルコースを縮合しイソマルトースを生成した。他に報告されている酵素とも酵素特性を比較し、本酵素の特徴がパノースを主生成物とするところにあることを明らかにした。(2)固定化酵素によるオリゴ糖生産 本酵素の包括法(アルギン酸ゲル担体)、イオン交換法(DEAE-セルロース担体)、共有結合法(アミノシラン化シリカゲル担体)による固定化を試み、アルギン酸ゲル及びDEAE-セルロースへそれぞれ71および41%の高い固定化率で固定化することに成功した。また、本酵素の水銀、銀、アルミニウムなどの金属イオンやニトリロ三酢酸、モノヨード酢酸などの阻害剤に対する安定性を極めて向上させた。アルギン酸ゲル固定化酵素をカラムに充填し、高濃度マルトースを基質として連続反応を試みた結果、半減期は約64日で、長期操作が可能なシステムの構築に成功した。

(1)酵素反応特性の検討 Aureobasidium属菌グルコース転移酵素の最適反応pH及び温度が5及び65℃であり、pH4-8及び60℃以下で安定であることを示した。本酵素が高濃度マルトースに作用し、パノースとイソマルトースのイソマルトオリゴ糖を約55%の収率で生成することを明らかにした。パノースを出発物質とした時イソマルトースを生成し、イソマルトースからパノースが生成されなかったので、まずパノースが生成しさらに分解しイソマルトースが生成すると考えられた。また、本酵素はマルトトリオース、マルトテトラオースを基質としても、転移反応を示すことを明らかにした。比較のための研究室保存株であるAspergillus属菌のグルコース転移酵素について検討した結果、グルコースを縮合しイソマルトースを生成した。他に報告されている酵素とも酵素特性を比較し、本酵素の特徴がパノースを主生成物とするところにあることを明らかにした。(2)固定化酵素によるオリゴ糖生産 本酵素の包括法(アルギン酸ゲル担体)、イオン交換法(DEAE-セルロース担体)、共有結合法(アミノシラン化シリカゲル担体)による固定化を試み、アルギン酸ゲル及びDEAE-セルロースへそれぞれ71および41%の高い固定化率で固定化することに成功した。また、本酵素の水銀、銀、アルミニウムなどの金属イオンやニトリロ三酢酸、モノヨード酢酸などの阻害剤に対する安定性を極めて向上させた。アルギン酸ゲル固定化酵素をカラムに充填し、高濃度マルトースを基質として連続反応を試みた結果、半減期は約64日で、長期操作が可能なシステムの構築に成功した。