利用曲菌的蛋白發現系統取得高產脂肪酶

和田純平 廣常正人

日本不僅重視其特有的生物酒精技術開發，還很重視與歐洲各國的技術協作，開發生物燃氣能源（BDF）技術。BDF的技術開發歐洲占全世界的90%，該技術在生產中會排出約10%的含堿甘油，這種副產物目前尚無有效的利用途徑。一種固定化酶技術可以使上述情況得到改善，用該技術可得到高純度的甘油，但由于反應過于緩慢尚未達到工業化的地步，為滿足這一需求，各國正在開發高活性的固定化酶。

日本利用十分熟悉的食品釀造用絲狀菌Asp.oryzar、Asp.nipger等曲菌，對其進行遺傳性改良，包括對曲菌α-葡糖苷酶基因啟動子的改良和5′UTR（非翻譯區）最適性的確認等，得到了高活性的脂肪酶。轉基因蛋白質的得率高低，最重要的是轉錄，有必要通過多次反復利用淀粉酶基因中的基點元件而活化轉錄。曲菌α-葡糖苷酶遺傳基因的啟動子連續存在著2個被稱為RegionⅢ的區域，在這里，對各種啟動子12次反復導入RegionⅢ，然后對比大腸菌的葡萄糖醛酸酶（GUS）基因，發現源于Asp.oryzar葡糖淀粉酶基因的啟動子活性提高了約4倍，源于Asp.nipgerNo.8的啟動子提高了6倍。再者，對曲菌的糖酵解基因中最常見的烯醇酶啟動子導入RegionⅢ，其啟動子活性提高了20多倍。接下來是通過改變5′UTR，進而提高翻譯調控的效率。在啟動子P-No8142的下流導入了包含源于pBI221的5′UTR，用它來置換曲菌的糖酵解酶基因的5′UTR，發現GUS的活性提高了8倍。