Acinetobacter baumannii由来のキチン利用GlcNAc脱アセチラーゼの遠位置変異による熱安定性エンジニアリング
要旨：
"N-アセチルグルコサミン（GlcNAc）からグルコサミン（GlcN）への脱アセチル化は、酵素によるキチン価値化の重要なステップである。
筆者らはAcinetobacter baumannii由来の新規GlcNAc脱アセチラーゼ（AbNGD）に着目した。
この酵素は高い基質特異性と触媒活性を有するものの、熱安定性に乏しく、37°Cにおける半減期は5.5時間にすぎなかった。
筆者らはFireProtプラットフォームを用いて組合せ変異体AbNGD-M3（T93P-C153T-A244M）を創製した。
最適温度が37°Cに上昇し、半減期は28.1時間に延長され（5.1倍の改善）、野生型の触媒効率（kcat/Km = 3.4 mM⁻¹·s⁻¹）の97%が保持されたことが示された。
部位特異的変異誘導により、Asp54とHis160が重要な触媒残基であることが確認された。
分子動力学シミュレーション解析の結果から、T93Pは主鎖の柔軟性を低下させ、C153Tは水素結合を介してβシート剛性を増強し、A244Mはコア空洞を満たすことで疎水性パッキングを改善することが示された。
これらの遠位置の変異が協調的に安定性と活性のバランスを実現している。
基質チャネル解析により、T1を中心とした輸送経路の可能性が特定された。
筆者らの研究は脱アセチラーゼレパートリーを拡張するとともに、安定で産業化可能な酵素の工学的設計フレームワークを提供している。"
"N-アセチルグルコサミン（GlcNAc）からグルコサミン（GlcN）への脱アセチル化は、酵素によるキチン価値化の重要なステップである。
筆者らはAcinetobacter baumannii由来の新規GlcNAc脱アセチラーゼ（AbNGD）に着目した。
この酵素は高い基質特異性と触媒活性を有するものの、熱安定性に乏しく、37°Cにおける半減期は5.5時間にすぎなかった。
筆者らはFireProtプラットフォームを用いて組合せ変異体AbNGD-M3（T93P-C153T-A244M）を創製した。
最適温度が37°Cに上昇し、半減期は28.1時間に延長され（5.1倍の改善）、野生型の触媒効率（kcat/Km = 3.4 mM⁻¹·s⁻¹）の97%が保持されたことが示された。
部位特異的変異誘導により、Asp54とHis160が重要な触媒残基であることが確認された。
分子動力学シミュレーション解析の結果から、T93Pは主鎖の柔軟性を低下させ、C153Tは水素結合を介してβシート剛性を増強し、A244Mはコア空洞を満たすことで疎水性パッキングを改善することが示された。
これらの遠位置の変異が協調的に安定性と活性のバランスを実現している。
基質チャネル解析により、T1を中心とした輸送経路の可能性が特定された。
筆者らの研究は脱アセチラーゼレパートリーを拡張するとともに、安定で産業化可能な酵素の工学的設計フレームワークを提供している。"
