26. 遺伝子操作による新規デキストラン合成酵素の作出

• 担当機関: 食品総合研究所
• 研究期間: 1998～2000
• 研究担当者: 舟根和美; 小林幹彦（秋田県総合食品研究所）; 北村義明
• 発行年度: 1998
• 要約: デキストラン工業生産株Leuconostoc mesenteroides
• 背景・ねらい: Leuconostoc mesenteroides NRRL B-512F 株のデキストランスクラーゼ（ＤＳ）は、スクロースを分解し、水溶性のグルコースポリマーであるデキストランを合成する酵素である。B-512F株はこれまでただ一種類のＤＳしか持たないとされていたが、今回、ＤＳの活性中心部位のみを持った新規ＤＳ様蛋白をコードするdsrT遺伝子を発見した。この遺伝子産物の性質を調べ、さらに遺伝子操作でデキストラン合成活性の回復を図った。

成果の内容・特徴

1. 新規ＤＳ様蛋白をコードするdsrT および既知のＤＳをコードするdsrS
   遺伝子をそれぞれ大腸菌中で発現した。DSRTは約150kDaと、DSRS（約200kDa）よりも小さい蛋白であることがわかった（図１）。
   
2. 大腸菌中で生産したDSRSおよびDSRTをそれぞれ約200倍に精製した。精製した酵素の活性を測定した結果、DSRT
   は弱いスクロース分解活性があり、またDSRS
   の活性を反応終期においてやや阻害した（図２）。
   
3. dsrT遺伝子は、ＤＳの活性中心部位をコードする領域の下流に５塩基の欠損があった。この塩基の欠損を補充し、修復した遺伝子dsrT5
   を大腸菌中で発現した。PAS染色では、DSRTにはデキストラン合成活性は認められず、修復されたDSRT5は分子量が約210kDaと大きくなり、デキストランの合成活性が認められた（図３）。 　
   
4. DSRS とDSRT5 を用いて実際にデキストランを合成した。DSRS
   は水溶性の高いデキストランを作り、DSRT5 が生産したデキストランは、白色の沈殿を形成した。DSRT5
   はDSRSよりも水溶性の低いデキストランを生産すると考えられる（図４）。
   

• 成果の活用面・留意点: ［成果の活用面と留意点］; L. mesenteroides が一度失った酵素を遺伝子操作で蘇らせることにより、新しい構造のデキストランを生産することが可能になった。現在新規デキストランの構造解析を進めているところである。
• カテゴリ: シカ