湿式素材プロセッシング

[3204] Heterologous expression and functional evaluation of silica-polymerizing enzyme

^○中島一紀¹, 小栗秀俊², 川﨑了¹ (1.北海道大学大学院工学研究院, 2.北海道大学大学院工学院)

司会: 佐々木秀顕(愛媛大学)

Keywords:バイオミネラリゼーション、バイオシリカ、自己集合体、タンパク質工学

シリカテインは海綿動物の生体内でシリカの重合反応を触媒する酵素である。このシリカ重合反応は温和な条件下（常温，中性pH）で進行するため，様々な工業分野への応用が期待される。しかし，本来海綿動物中に存在するシリカテインを，大腸菌などの異なる宿主を用いて遺伝子組換え的に大量生産（発現）する場合には，発現が困難であったり，酵素機能が大きく損なわれる場合がある。そこで本研究では，大腸菌を用いたシリカテインの発現と，発現シリカテインの酵素機能について検討を行った。
海綿動物Suberites domuncula由来シリカテイン遺伝子を挿入したpCold発現ベクターを用いて大腸菌BL21(DE3)株を形質転換し，低温発現誘導によりシリカテインの発現を行った。SDS-PAGEの結果，シリカテインのほとんどは不溶性の封入体として発現することを確認した。不溶性シリカテインのリフォールディング（可溶化操作）を行い，再度凝集性を確認したところ，高濃度のウレア存在下では凝集が抑制されることが明らかとなった。また，テトラエトシキシランとシリカテインを接触・振とうすることで，シリカ重合活性を確認した。