変異体セルラーゼを用いた酵素触媒重合とセルロースの結晶構造制御

点击翻译按钮获取中文摘要

セルロースの有用な人工合成法である酵素触媒重合において、触媒であるセルラーゼの形態が生成セルロースの結晶形に及ぼす影響について検討する。具体的には様々な変異セルラーゼを基板表面上に固定化することで溶液中とは異なる集合状態を作りだし、固定化の様子について詳細な情報を得た後、固定化酵素の酵素活性(加水分解活性、重合活性)を測定し、酵素の状態と活性との関係について考える。用いる変異セルラーゼとして、C末端にHis-Tagを導入した触媒部位1量体から成るEGIIcore、EGIIcoreのN末端にシーケンシャルに触媒部位を1つつなげたEGII(core)2、EGII(core)2のN末端にHis-Tagを導入したEGII(core)2-Hisを設計、合成した。精製酵素の固定化の様子を検討するために、BIAcoreを用いてSPR法によりそれぞれの酵素の解離定数を算出した。予めNTA部位を導入したカルボキシメチルデキストランが表面に導入されているNTA Chipを用い、bufferにはHEPES bufferを選択することで再現よく酵素の固定化を追跡できることを見出した。精製EGIIcore、EGII(core)2をNiを錯形成させたNTA Chipに作用させて得られたセンサグラムからEGIIcore、EGII(core)2の解離定数を算出したところ、EGIIcoreの方が小さい値となり、より強くNiと相互作用していることが示唆された。これは、EGII(core)2ではC末端に導入したHis-Tagが少し埋まってしまっているためであると考えている。今後、3種類全ての酵素について解離定数を算出し、触媒部位およびHis-Tagの数が及ぼす影響について検討する。また、それぞれの固定化酵素の加水分解活性および重合活性を測定し、固定化量と酵素活性との関係についての知見を得る。