Isolation of high D-amino acid-producing bacteria by an enzymatic screening method and analysis of the high production mechanism

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近年、医薬品原料として有用なD-アミノ酸の多様な生理効果が報告され、D-アミノ酸の広範な応用的利用が期待されている。また、細菌が多様なD-アミノ酸を細胞外に生産していることが明らかになってきた。申請者らは、高い安定性と活性を有し、かつ多様なD-アミノ酸に作用する酵素D-アミノ酸オキシダーゼ（DAO）を見いだした。そこで本研究では、申請者が見出した高活性・高安定性・広基質特異性DAOを用いたハイスループットな細胞外D-アミノ酸生産細菌のスクリーニング法を開発し、高いD-アミノ酸細胞外生産能を有する細菌株を単離・同定し、その生産機構を明らかにし、多様なD-アミノ酸の発酵生産法の開発や広範な応用的利用の基盤を築くことを目的とした。本年度は、環境試料から多数の細菌株を単離し、これら単離菌株のD-アミノ酸分泌生産に関して以下の成果を得た。環境試料から、3種類の培地を用いて、計357株の細菌株を単離した。また、培養液上清のDAOを用いた酵素法による定量法を開発した。開発したD-アミノ酸の酵素定量法を用いて、全単離菌株の培養液上清のD-アミノ酸を測定したところ、高いD-アミノ酸分泌生産能を示す細菌株を6株得た。今後、D-アミノ酸高分泌生産株が生産するD-アミノ酸の種類と量を明らかにするとともに、培養条件がそのD-アミノ酸分泌生産能に及ぼす影響を明らかにする予定である。また、D-アミノ酸高分泌生産株のゲノム配列を明らかにし、D-アミノ酸生合成酵素を同定し、その酵素学的緒特性を明らかにする予定である。