カルボン酸還元酵素の酵素活性測定

Creative Enzymesは、酵素活性測定分野のパイオニアです。迅速かつ有効な試験法を提供してきた豊富な実績により、正確なアッセイ結果を保証します。さらに、カルボキシレートレダクターゼなどの特異な酵素については、厳格な嫌気条件下での測定にも対応可能です。

カルボキシレートレダクターゼは、タングステン含有アルデヒド酸化還元酵素（AOR）ファミリーに属します。AORファミリーに共通する構造として、タングステンイオンは酵素活性部位に存在し、2つのピラノプテリン補因子およびオキソ基により配位されています。ピラノプテリンに加え、モリブドプテリン、プテリン、ならびにFAD（フラビンアデニンジヌクレオチド）も補因子として存在することが示されています。本酵素は、各種アルデヒドの脱水素反応を触媒するとともに、非活性化カルボキシレートをアルデヒドへ還元します。触媒反応には電子受容体が必要であり、NAD(P)ではなく、ベンジルビオロゲンおよびメチルビオロゲンなどの人工電子受容体が用いられます。本酵素は、アセトアルデヒド、ブチルアルデヒド、ベンズアルデヒドなど複数のアルデヒドに作用し、対応する酸を生成します。逆反応では、非活性化酸がビオロゲンにより還元されてアルデヒドを与えますが、対応するアルコールは生成しません。自然界では、カルボキシレートレダクターゼは主として、Pyrococcus furiosusおよびThermococcus litoralisなどの超好熱性古細菌、ならびにMoorella thermoaceticaおよびClostridium formicoaceticumなどの酢酸生成菌から単離されています。

本酵素は、微生物における最も重要な化合物代謝の一つであるピルビン酸代謝に関与します。酢酸とアセトアルデヒドの相互変換を介して、アルデヒドおよびカルボキシレートのレベルを平衡化することが可能です。本酵素の応用は近年、徐々に注目を集めています。多くのアルデヒドが本酵素の良好な基質となるため、特定基質のみに標的化するよう酵素活性を改変することが可能であり、合成生物学において有用です。一方で、本酵素の活性測定には特別な注意と取扱いが必要です。酸素存在下では酵素活性が急激に低下することが報告されています。例えば、Clostridium formicaceticum由来酵素は酸素に対して非常に感受性が高く、特に還元状態では、還元型酵素が10分後に活性の80%を失います。酸素の影響を回避するため、Creative Enzymesでは、結果の正確性を担保する目的で完全嫌気条件下でのアッセイを実施しています。

Creative Enzymesは、カルボキシレートレダクターゼの酵素活性試験サービスを提供する数少ない企業の一つです。当社は、酸素により失活し得る酵素に対して、確立された定量評価システムを構築しています。嫌気アッセイなどの独自技術により、Creative Enzymeは今後も酵素活性測定における最適なパートナーであり続けます。

図：カルボキシレートレダクターゼの補因子ピラノプテリン。