新規粘着蛋白質を用いた産業用微生物の固定化技術の開発

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本研究の目的は、グラム陰性細菌Acinetobacter sp.Tol5の高付着性質に関与する粘着蛋白質AtaAを用いて、代表的な産業用微生物である大腸菌を固定化する新たな技術を開発することである。しかし、AtaAは3,630アミノ酸から成る巨大な蛋白質であり、大腸菌細胞でAtaAを発現させると大きな発現負荷がかかってしまうため、思うように付着性を付与させることができない。この問題を解決するために、AtaAの接着に関わる機能部位を特定し、蛋白質をコンパクト化することで発現負荷を軽減させようと考えた。昨年度の成果からAtaAの1294残基から2291残基が欠損した変異体は野生株と同等の付着性を示すこと解っていたので、今年度はAtaAの1294-2291欠損変異体をさらにディレーションした変異体を十数種類構築した。それらを発現する菌体の付着性を評価したところ、2291残基からC末端側を削っても、付着性にさほど影響はなかった。一方、1294残基からN末端側には6つのTrp-ringというドメインが存在していて、これらの数が減少するのにつれて付着性が段階的に減少している傾向が認められた。このことから1294残基よりN末端側のTrp-ringドメインがAtaAの付着機能部位として働いていることが疑われた。これを確かなものとするために、Trp-ringドメインを特異的に認識する抗AtaA抗血清でTol5細胞の付着を阻害できるか調べたところ、Trp-ringドメインを認識する抗体と反応したTol5細胞の付着性は有意に減少した。これらの結果はTrp-ringドメインがAtaAの付着機能ドメインであること強く示唆している。従って、今年度の成果によりAtaAの付着機能ドメインを明らかにすることができたと言える。