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ライアーゼの酵素活性測定

リアーゼは多様な酵素群であり、加水分解や酸化以外の方法で化学結合を切断し、その過程で新たな二重結合や環状構造を形成することがよくあります。その独自の反応機構により、リアーゼは代謝経路、バイオテクノロジー、産業用バイオカタリシスにおいて不可欠なツールとなっています。Creative Enzymesでは、リアーゼのための正確で信頼性が高く、カスタマイズされた酵素活性測定サービスを提供し、クライアントが酵素の動態、特異性、機能的挙動について正確な知見を得るのを支援します。

リアーゼ活性測定の理解

リアーゼは、基質から基を除去したり、二重結合に基を付加したりすることで、細胞代謝において重要な役割を果たします。リアーゼは、デカルボキシラーゼ、デヒドラターゼ、シンターゼ、アルドラーゼなどのサブクラスに分類され、それぞれ独自の用途があります。

リアーゼ活性測定の応用例は以下の通りです。

  • メタボリックエンジニアリング:生合成経路の最適化
  • 創薬および薬理学:酵素ターゲットの特定と特性評価
  • 産業バイオテクノロジー:グリーンケミストリーや製造のためのバイオカタリシス
  • 環境科学:汚染物質や複雑な生体分子を分解する酵素の研究

正確な活性測定は、リアーゼの生化学的挙動を十分に理解し、その可能性を活用するために不可欠です。

包括的なアッセイサービス

サービスの流れ

ステップ 手順 詳細
1 酵素調製
  • 天然、組換え、またはエンジニアリングされたリアーゼの取り扱い
  • 測定の一貫性向上のための任意の精製
2 基質選択
  • 生理的またはアナログ基質の慎重な選択
  • 安定性、入手性、用途との関連性の考慮
3 アッセイ開発
  • 酵素タイプやクライアントのニーズに応じたカスタマイズアッセイ設計
  • 利用可能なアッセイフォーマット:
    • リアルタイムモニタリングのための分光光度法アッセイ
    • 高感度・高スループットのための蛍光アッセイ
    • 正確な生成物同定のためのクロマトグラフィー法
4 酵素活性測定
  • 最適化条件下での反応速度の定量的測定
  • リアルタイムまたはエンドポイント測定に対応
5 データ解析&レポート
  • Km、Vmaxkcatの決定を含む動態解析
  • 基質特異性、ターンオーバー速度、阻害パターンの専門的解釈

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Creative Enzymesを選ぶ理由

豊富な専門知識

リアーゼのサブクラスや反応機構に関する深い知識

柔軟なアッセイフォーマット

高感度かつ正確な測定のための多様な検出プラットフォーム

カスタマイズされたソリューション

特定の酵素特性やプロジェクト目標に合わせたアッセイ設計

信頼性の高いデータ品質

再現性のための堅牢なプロトコルと厳格な品質管理

機密性とセキュリティ

クライアントの知的財産と成果物の強力な保護

納品

効率的なプロジェクトワークフローによる迅速な納期

事例紹介と実際の応用

事例1:効率的なカダベリン生産のためのリジンデカルボキシラーゼの合理的エンジニアリング

カダベリンはポリアミドの主要なC5プラットフォーム化合物であり、L-リジンの酵素的脱炭酸反応により持続可能に生産できます。しかし、製造時のアルカリ条件下ではリジンデカルボキシラーゼ(EcCadA)の活性が低下し、産業応用が制限されます。これに対処するため、界面ジスルフィド結合変異(M1, M2, M3)を導入し酵素を安定化させました。変異体M3(V12C/D41C)は、デカマー安定性を高めることでpH10.0におけるカダベリン生産量が6倍に増加しました。5L発酵槽でのフェドバッチ型バイオコンバージョンでは418g/Lのカダベリンが得られ、報告中で最高の収量となりました。本研究は、酸消費を抑えた産業規模での環境配慮型カダベリン生合成の効率的戦略を示しています。

Enhancing pH stability of lysine decarboxylase via rational engineering and its application in cadaverine industrial production図1. 異なるpH条件下における各種リジンデカルボキシラーゼの相対活性(Gao et al., 2022)

事例2:Echinococcus multilocularisにおけるフルクトース-1,6-ビスリン酸アルドラーゼの特性解析

解糖系はEchinococcus multilocularisにおける主要なエネルギー経路であり、フルクトース-1,6-ビスリン酸アルドラーゼ(FBA)が中心的役割を果たします。ゲノム全体解析により、FBA Iドメインと保存された活性部位を持つ4つのFBA遺伝子が同定されました。EmFBA1は主に生殖層および後部プロトスコレックスに局在していました。生化学的特性解析では、酵素活性は67.42 U/mg、Kmは1.75 mM、Vmaxは0.5 mmol/minでした。EmFBA1活性はFe3+で強く阻害されましたが、Na+、Ca2+、K+、Mg2+では影響を受けませんでした。これらの知見は、EmFBA1の生化学的特性および寄生虫の解糖系における潜在的役割に新たな洞察を提供します。

Enzyme kinetics of fructose-1,6-bisphosphate aldolase in Echinococcus multilocularis図2. EmFBA1の酵素動態。(C)EmFBA1の酵素活性。反応は50 mM Tris-HCl(pH 7.5)37℃で10分間行い、340 nmでの吸光度を1分ごとに記録しました。(D)EmFBA1のKmおよびVmaxの測定。(He et al., 2021)

よくあるご質問

  • Q: 測定可能なリアーゼのサブクラスは何ですか?

    A: デカルボキシラーゼ、デヒドラターゼ、アルドラーゼ、シンターゼなど、あらゆるタイプのリアーゼを測定します。
  • Q: どのようなアッセイを提供していますか?

    A: 酵素や研究目的に応じて、分光光度法、蛍光法、クロマトグラフィー法のアッセイを提供しています。
  • Q: 活性測定に加えて動態データも提供できますか?

    A: はい、Km、Vmaxkcat、阻害剤試験を含む完全な動態プロファイリングを提供します。
  • Q: 粗抽出物でも精製酵素のみでも対応可能ですか?

    A: どちらも対応可能です。粗抽出物、部分精製サンプル、完全精製酵素のいずれでも酵素活性を測定できます。
  • Q: 一般的なリアーゼ活性測定プロジェクトの期間はどれくらいですか?

    A: 酵素の複雑さやアッセイ要件によりますが、ほとんどのプロジェクトは2~4週間以内に完了します。
  • Q: 独自のヒドロラーゼ用途向けにアッセイをカスタマイズできますか?

    A: もちろんです。各ヒドロラーゼは異なる挙動を示すため、酵素の天然基質や研究目的に合わせてカスタマイズしたアッセイを設計し、関連性と正確性の高い結果を保証します。

参考文献:

  1. Gao S, Zhang A, Ma D, et al. Enhancing pH stability of lysine decarboxylase via rational engineering and its application in cadaverine industrial production. Biochemical Engineering Journal. 2022;186:108548. doi:10.1016/j.bej.2022.108548
  2. He X, Zhang J, Sun Y, et al. Characterization of Fructose-1,6-Bisphosphate Aldolase 1 of Echinococcus multilocularis. Veterinary Sciences. 2021;9(1):4. doi:10.3390/vetsci9010004

研究および産業用途にのみご使用ください。個人医療用途には適していません。一部の食品グレード製品は、食品および関連用途における処方開発に適しています。

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