腸菌で生産される超好熱菌由来の不活性型グルタミン酸脱水素酵素の活性化機構

摘要

海洋性超好熱菌のPyrococcus furiosusのグルタミン酸脱水素酵素（GDH)は，遺伝子組換え大腸菌では，活性型（六量体）と不活性型（単量体）の混合物として生産れ，加熱処理により，不活性型が活性型に変換されることが見出された． 我々は，内陸性の超好熱アーキアPyrobaculum islandicumのグルタミン酸脱水素酵素を遺伝子組換え大腸菌で発現させると，全く活性が認められない六量体構造の不活性型で生産されるが，それを90Cで加熱するか，或いは5M尿素（37C）を加すると活性化され天然型（六量体）と同じ活性を示すことを見出した.この活性化の機構を酵素の結晶構造，小角散乱，蛍光，熱量などの分析を行い，構造と機能の面から解明を進めた．その結果，不活性型酵素の活性化 は表面の疎水領域が内部に折りたたまれ，コンパクトな四次構造のアレンジメントをとることにより起こることが明らかになった．これは，酵素のサブユニット形成の過程を構造と機能の面から観た最初の例である．