新規β-ヒドロキシアスパラギン酸変換酵素の探索

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平成18年度はD-threo-3-ヒドロキシアスパラギン酸デヒドラターゼの探索と精製を行った。3-ヒドロキシアスパラギン酸(HO-Asp)はアスパラギン酸の構造アナログであり、4つの光学異性体を持つ。すでに4つの異性体のうちL-threo-HO-Aspに作用するデヒドラターゼがPseudomonas sp.T62から発見されている^<(1)>。本研究では、これまでに報告がないD-threo体を特異的に変換する酵素を探索し、その諸性質の解明をすることを目的とした。土壌よりD-threo-HO-Asp資化性菌を単離した。その後、TLCでD-threo-HO-Aspを減少させる速度が速い菌株を選抜し、無細胞抽出液のデヒドラターゼ活性を測定した。そのうち、最も高い分解活性を示したDelftia sp.HT23株からD-threo-HO-Aspデヒドラターゼを電気泳動的に均一に精製した。本酵素はMg2+やMn2+の金属要求性およびPLP依存性を示した。分子量はSDS-PAGE上で約41,000、ゲルろ過HPLC上で約36,000と見積もられモノマーと推定された。本酵素はD-threo体およびL-erythro体に対して高活性を示したが、L-threo体に対して微弱な活性を示した。このことから、本酵素はDL-threo-3-ヒドロキシアスパラギン酸の光学分割に利用できる可能性がある。本酵素はD-threo-HO-Aspに対して活性を示すデヒドラターゼの初めての例である。本酵素のN末端アミノ酸配列を解析した結果、本酵素のN末端はグラム陰性細菌のPutativeなアラニンラセマーゼなどと高い相同性を示した。(1)Wada M.et al., FEMS Microbiol.Lett., 179, 147-151(1999)