部位特異的変異によるカルシウム非依存性アルカリα-アミラーゼの熱安定性の向上 Improvement of the Thermal Stability of a Calcium-free, Alkaline α-Amylase by Site-directed Mutagenesis

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抄録

<i>Bacillus</i> sp. KSM-K38 株由来のアルカリα-アミラーゼ(AmyK38) はカルシウムを含まない酵素であり,キレート剤のほか酸化剤に対しても安定である. 最近, 本酵素N 末11 アミノ酸残基を<i>Bacillus</i> sp. KSM-1378 株由来のα-アミラーゼ(AmyK) の相当領域と置換することにより, 本酵素の熱安定性が向上することが明らかになった. 本論文ではさらなる熱安定性の向上を目的として本酵素の構造を<i>Bacillus licheniformis</i> 由来の耐熱性α-アミラーゼと比較した. 本酵素のGln167-Gln170 間のループ構造には<i>B. licheniformis</i> 耐熱性α-アミラーゼのGlu167 とLys170 間のような静電相互作用が認められなかったため, 部位特異的変異による新たな静電相互作用の構築を試みた. その結果,AmyK38 のGln167 またはTyr169 をそれぞれGlu またはLys に置換することによって熱安定性の向上が認められた. さらにこれらのアミノ酸置換と前述のN 末11 アミノ酸残基の置換を組み合わせることによって本酵素の熱安定性は大幅に向上した.

Alkaline α-amylase from <i>Bacillus</i> sp. strain KSM-K38 (AmyK38) is a calcium-free enzyme that is stable against chelating and oxidative reagents. Recently, the thermostability of this enzyme was improved by replacement of its amino-terminal 11 amino acid residues with the corresponding residues of α-amylase from <i>Bacillus</i> sp. strain KSM-1378. In this study, to further improve the thermal stability, we compared the three-dimensional structure of AmyK38 with that of a hyper-thermostable α-amylase from <i>Bacillus licheniformis</i>. Using site-directed mutagenesis, we created a new possible ionic interaction in the flexible loop region from Gln167 to Gln170 of AmyK38 because the corresponding region in α-amylase from <i>B. licheniformis</i> has an ionic interaction between Glu167 and Lys170. Substitution of Gln167 or Tyr169 with Glu or Lys, respectively, was found to enhance the thermostability of AmyK38. Combination of both substitutions with replacement of the amino-terminal 11 residues further improved the thermostability of the enzyme.

収録刊行物

  • Journal of applied glycoscience  

    Journal of applied glycoscience 54(2), 77-83, 2007-04-20 

    The Japanese Society of Applied Glycoscience

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10018617400
  • NII書誌ID(NCID)
    AA11809133
  • 本文言語コード
    ENG
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    13447882
  • NDL 記事登録ID
    8827830
  • NDL 雑誌分類
    ZP24(科学技術--化学・化学工業--糖・澱粉)
  • NDL 請求記号
    Z17-15
  • データ提供元
    CJP書誌  CJP引用  NDL  J-STAGE 
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