放線菌とバチルス属細菌に共通する二次代謝系の糖質変換酵素反応と遺伝子の解析

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1 Streptomyces fradiaeより得られた2-デオキシ-scyllo-イノソース合成酵素に関し、部分精製酵素を用いた実験で、これまで基質グルコース-6ーリン酸の4位でNAD依存性の酸化還元が酵素反応の間に起こることを示唆する結果を得ていた。その詳細を探るため、酸素同位体と重水素を同一分子中に標識した基質を用い、これと非標識基質を混在化させて酵素反応を行い、生成物の標識のクロスオーバーの有無を追跡した。[4-^2H,3-^<18>O]グルコースを新規に合成し、これを用いて二重標識体を非標識体と7:3の割合で混在させNAD共存化で酵素反応を行い、生成物を誘導体化後、質量分析したところ標識のクロスオーバーは観測されず、また約2.7の同位体効果が観測された。これは本酵素が多段階の反応を触媒する単一酵素であることを強く示唆する。本結果をもとめJ.Org.Chem.に報告した。酵素の精製は現在検討中であるが、NAD類似構造を持つ色素をリガンドとしたアフィニティークロマトグラフィーが有効であることがわかった。しかし一方で安定性の問題がクリアできていない。2 唯一バチルス属の菌として2-デオキシストレプタミンを含む抗生物質ブチロシンを生産するBacillus circulansについて"2-デオキシ-scyllo-イノソース合成酵素"の活性が存在するか追跡を行った。Bacillus circulansのブチロシン生産株より無細胞系を調製し、硫安分画を行ったところ、45〜70%飽和硫安濃度で沈殿するタンパク質画分に活性を確認した。酵素はイオン交換クロマトグラフィーを行い、反応機構の解明を行えるレベルに精製ができ、現在二重標識基質の実験を行っている。またその後、色素をリガンドとしたアフィニティークロマトグラフィーが極めて有効であることなどがわかり、酵素はHPLCでの精製段階に入っている。