シマミミズ由来1,4--エンドグルカナーゼの結晶構造解析

Crystal structure of 1,4--endoglucanase from

有森 貴夫*; 伊藤 彰紘*; 中澤 昌美*; 上田 光宏*; 玉田 太郎

Arimori, Takao*; Ito, Akihiro*; Nakazawa, Masami*; Ueda, Mitsuhiro*; Tamada, Taro

植物バイオマスを糖化する際、従来の高温条件下ではなく、低温条件下で効率よく糖化できれば、加温するためのエネルギーを節約することができる。最近われわれは、シマミミズ由来1,4--エンドグルカナーゼ(EF-EG2)のクローニングに成功した。本酵素は、40において最大活性を示すが、低温(20C)条件においても比較的高い活性を保持する。EF-EG2は、456アミノ酸残基から構成される約50kDaの酵素であり、GHファミリー9に属するタカサゴアリ由来の1,4--エンドグルカナーゼ(NTEgl)と高いアミノ酸配列相同性(55%)を有している。われわれは、EF-EG2が低温においても高い活性を保持する機構を立体構造情報から理解することを目的に、EF-EG2の結晶構造解析に取り組んだ。酵母を用いた組換え型酵素の発現系を構築し、引き続き試料精製、結晶化スクリーニング、結晶化条件の最適化を実施した結果、回折実験可能な針状のEF-EG2結晶を得ることに成功した。この結晶を用いて放射光施設において、2.1分解能の回折データを収集し、引き続き既知のNTEglの構造情報を用いた分子置換法による位相決定、及び構造精密化を完了した。EF-EG2の全体構造は、一般的なGH9酵素と同様、(/)バレル構造をしていたが、糖結合部位付近の構造には他のGH9酵素との構造とわずかな相違がみられた。本発表では、得られたEF-EG2の立体構造と他のGH9酵素の立体構造との詳細比較から、EF-EG2の活性発現及び低温耐性機構について議論したい。

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