Rhodaneseを内包したGroEL/GroESの固定化の検討

大腸菌のシャペロニンGroELは約5 nmの内腔を持ち、リング入口の疎水基にATPと変性タンパク質が結合し、GroESと結合することで、変性タンパク質は落とし込まれ折り畳まれる（フォールディング）。酵素を担体や基盤に固定化して利用するバイオリアクタやバイオセンサは、反応溶液を送液することで生じる酵素反応を繰り返し行うことで連続的に反応物を添加し、生成物を回収できるフロー法への応用が期待される。しかし、固定化酵素は固定時の活性部位の失活や長期使用、熱などによる活性の低下という欠点がある。そこで酵素をGroELに内包し担体と結合させることで、活性部位の失活を防ぎ、安定させた状態で固定できると考えた（図1）。本研究ではGroELに内包された酵素の経時的活性、熱処理後の残存活性、反応温度活性の安定性を検証した。

GroELによってフォールディングされる酵素であるRhodaneseを用いて、GroELに内包した酵素の安定性の評価を行った。長時間活性を維持できるかを経時的活性、熱変性から酵素を保護できるかを熱処理後の残存活性、様々な温度条件で酵素活性を保持できるか反応温度条件を変え、Rhodaneseの活性測定を行った。変性したRhodaneseをGroELに結合させ、GroESとATPを添加しフォールディングさせ、Rhodaneseの活性を測定した。GroELに内包したRhodaneseは、内包していないRhodaneseと比べて、経時的活性測定から8日間活性を維持できることが分かった（図2）。今後は、酵素を内包したGroELをCPGに固定化し、酵素の安定性の評価を行い、担体への酵素の固定化を目指す。