アミノ酸アミドのダイナミックな光学分割による光学活性アミノ酸の合成

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D-α-アミノ-ε-カプロラクタム(ACL)を含む培地を用いた集積培養により、アミノ酸アミドに対して高いラセミ化活性を示す微生物としてEnsifer adhaerensを単離した。このE.adhaerensが有するアミノ酸アミドラセマーゼ(AaaR)の酵素学的な諸性質の解明を目指し、AaaRの精製に取り組んだ。5種類の異なるカラムを用い段階的に精製を進めることにより、ACLに対し96.7U/mgでラセミ化活性を示すまでに比活性を向上させることはできたが、単一酵素として精製することは非常に困難であった。そこで、ショットガンクローニングによるDNAライブラリーの作製とそのシークエンス解析へと展開し、遺伝子工学的な手法によるAaaRの発現によりその諸性質を明らかにすることにした。Achromobacter obae由来のACLラセマーゼとOchrobactrum anthropi由来のAaaR、それぞれのアミノ酸配列を基にデザインした縮重プライマーを用いPCRを行い、増幅した各フラグメントをpT7Blue vectorに挿入E.coli JM109を形質転換し、その塩基配列の解析を進めた。その結果、E.adhaerens由来のAaaRは、部分配列ではあるものの、A.obae由来のACLラセマーゼと62%、O.anthropi由来のAaaRと45%の相同性を示すことがわかり、新しいAaaRを生産する微生物としてEnsife radhaerensが有望なことがわかった。