理化学研究所（理研） 環境資源科学研究センター 生体機能触媒研究チームの千葉 洋子 上級研究員、大岡 英史 研究員、中村 龍平 チームリーダーらの研究グループは、酵素活性を支配する要因として、近年注目されている酵素と基質の親和性の重要性を裏付けるとともに、アレニウスプレ因子など、基質親和性と並ぶ重要な因子があることを新たに発見しました。本研究成果は、高性能酵素の開発に貢献すると期待できます。
酵素は生物が持つ触媒で、特定の化学反応を加速する機能を持っています。酵素によって加速される反応速度の大きさを酵素活性と呼びます。酵素活性を決める因子を特定することは、生物進化の理解など、基礎科学的にはもちろん、高活性な酵素設計にもつながるため工学的にも重要です。
今回、研究グループは、多様なホスホセリンホスファターゼの活性を実験的に測定し、触媒化学の理論を用いて解析することで、酵素活性の支配因子を評価しました。その結果、近年、活性支配因子として確立されつつある基質親和性が重要であることを改めて示し、それと同程度の影響力を持つ別の因子があることも明らかにしました。本研究の成果により、これらの因子を最適化することで酵素活性の向上が可能であると考えられます。
本研究は、２０２４年２月２６日付で科学雑誌「Ａｎｇｅｗａｎｄｔｅ Ｃｈｅｍｉｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｄｉｔｉｏｎ」オンライン版に掲載されました。
本研究は、科学技術振興機構（ＪＳＴ） ＡＣＴ－Ｘ「酵素のＫｍ値再考察：最適値を決める因子の探索（研究代表者：千葉 洋子、ＪＰＭＪＡＸ２０ＢＢ）」および同機構 創発的研究支援事業「非平衡状態における触媒反応ネットワーク理論の開拓（研究代表者：大岡 英史、ＪＰＭＪＦＲ２１３Ｅ）」による助成を受けて行われました。
＜プレスリリース資料＞
- 本文 ＰＤＦ（６０８ＫＢ）
＜論文タイトル＞
- “Rationalizing the Influence of the Binding Affinity on the Activity of Phosphoserine Phosphatases”
- ＤＯＩ：10.1002/anie.202318635
＜お問い合わせ先＞
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＜研究に関すること＞
千葉 洋子（チバ ヨウコ）
理化学研究所 環境資源科学研究センター 生体機能触媒研究チーム 上級研究員
大岡 英史（オオオカ ヒデシ）
理化学研究所 環境資源科学研究センター 生体機能触媒研究チーム 研究員
中村 龍平（ナカムラ リュウヘイ）
理化学研究所 環境資源科学研究センター 生体機能触媒研究チーム チームリーダー
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＜ＪＳＴ事業に関すること＞
宇佐見 健（ウサミ タケシ）
科学技術振興機構 戦略研究推進部 先進融合研究グループ
〒102-0076 東京都千代田区五番町７ Ｋ’ｓ五番町
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＜報道担当＞
理化学研究所 広報室 報道担当
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