レバンスクラーゼの酵素活性測定

Creative Enzymesは、酵素およびその活性測定に特化した産業バイオテクノロジー企業です。当社は多様かつ独自の顧客企業と連携し、プロセス最適化のニーズを支援しています。Creative Enzymesの提供能力は広範にわたり、酵素アッセイの探索、開発、最適化のあらゆる側面を網羅しています。Creative Enzymesは、レバンスクラーゼに対する最も信頼性の高い活性アッセイを提供できる体制を有しています。

レバンスクラーゼ（EC 2.4.1.10）は、Pantoea agglomerans、Zymomonas mobilis、Gluconobacter oxydans、ならびにRhanella aquatilisの分離株などのグラム陰性菌に加え、Bacillus subtilis、Streptococcus mutans、Actinomyces viscosusなどのグラム陽性菌からも同定されています。本酵素は、以下の3つの特徴的反応を触媒します。(i) スクロースからのフルクトシルトランスフェラーゼ反応により、グルコースを遊離しつつレバンを合成する反応、(ii) レバンをフルクトース単糖へ加水分解する反応、(iii) 反応：フルクトース-2,1-グルコース + [¹⁴C]グルコース → フルクトース-2,1-[¹⁴C]グルコース + グルコース における[¹⁴C]グルコースの交換反応。レバンスクラーゼはフルクトシル単位をβ(2,6)結合で連結する一方、関連酵素であるイヌロスクラーゼ（EC 2.4.1.9）はβ(2,1)結合で連結します。結合様式に応じて、フルクタンポリマーはレバンまたはイヌリンと呼称されます。これらの酵素はグリコシド加水分解酵素（GH）に属し、細菌由来酵素はファミリー68に、構造的に関連する植物および真菌由来酵素はファミリー32に分類されます。異なる細菌由来レバンスクラーゼの興味深い点として、フルクトオリゴ糖（FOS）または高分子量ポリマーのいずれを形成するかに関する特異性が挙げられます。一般に、グラム陽性菌由来レバンスクラーゼはポリマーを産生し、グラム陰性菌由来レバンスクラーゼはFOSを産生します。

レバンスクラーゼは、食品産業および製薬産業における用途を目的としたレバン生産に有用です。例えば、レバンは歯周病の病態形成において重要である可能性があります。これは、レバンがプラークの構造多糖として重要であり、口腔内微生物の増殖に必要な炭水化物の貯蔵庫となり得るためです。さらに、他生物由来レバンがヒトBリンパ球に対してマイトジェン活性を示し、補体系を代替経路で活性化することが示されていることから、レバンが免疫学的障害を誘発する可能性もあります。加えて、レバンスクラーゼは人工甘味料およびラクトスクロースの製造にも利用可能です。したがって、レバンスクラーゼの機能的意義を適切に検討するためには、本酵素活性をモニタリングできることが重要です。しかし、これまでに報告されているレバンスクラーゼは、分子量、ドナー／アクセプター特異性、阻害剤特異性などの性状が大きく異なり、産業規模で円滑に酵素アッセイを実施する上での障壁となっています。幸いにも、Creative Enzymesは、酵素探索および手法最適化に関する長年の経験に基づき、レバンスクラーゼに対する高精度な活性アッセイを提供しています。

分光光度法によるレバンスクラーゼアッセイは、スクロースとのインキュベーション中に遊離するグルコース量を測定する紫外グルコースアッセイキットに基づいています。試料中のグルコース量は、生成される還元型NADPH量に比例します。本アッセイキットをレバンスクラーゼの連続分光光度アッセイへ転用するため、スクロースを添加し、分光光度計により340 nmにおける吸光度を記録します。課題がある場合でも、Creative Enzymesは常に次段階の開発に求められる要件を満たし、満足度の高いサービスを提供する最適な選択肢となります。当社製品における最高水準の品質基準は、グローバルな成功を支える柱の一つであり、高い顧客満足の基盤です。

図：Bacillus subtilis由来レバンスクラーゼの結晶構造。
PDB：1OYG