高活性リグニン分解菌のリグニン分解に関与する酵素系の解明

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高活性リグニン分解菌Phanerochaete sordida YK-624株は菌体外に2種類のリグニンペルオキシダーゼ(LiP)様ペルオキシダーゼアイソザイム(YK-PO1及びYK-PO2)を産生することを明らかにした。これらのアイソザイムは既存の白色腐朽菌P.chrysosporiumの産生するLiP(Pc-LiP),と比較してフェノール性及び非フェノール性β-O-4型リグニンモデル化合物の分解に優れており、また高分子基質であるシナピルアルコールオリゴマーの酸化にも優れていた。YK-PO1及びYK-PO2のN末端アミノ酸配列を調査したところ、Pc-LiPと比較して極めて相同性が低いことが判明した。またこれらのアイソザイムはPc-LiPより高い過酸化水素耐性を有していた。この様に、P.sordida YK-624株の産生するYK-PO1及びYK-PO2はPc-LiPと異なる様々な性質を有していたので、速度論的解析によりこれらの起因について考察することにした。基質としてベラトリルアルコール(VA)及び過酸化水素を用いてLineweaver-Burkeプロットを作成したところ、YK-PO2は典型的なordered bi-bi ping-pong機構により、また、YK-PO1はsequential機構によりVAを酸化していることが判明した。これまで白色腐朽菌の産生するペルオキシダーゼはperoxidase ping-pong機構により基質を酸化するといった報告のみであり、P.sordida YK-624株の産生するYK-PO1及びYK-PO2は既存の白色腐朽菌の産生するペルオキシダーゼとは異なった触媒機構を有するといった新規な知見が得られた。