酢酸菌由来の膜結合型脱水素酵素における構造生物電気化学

酢酸菌由来の脱水素酵素群の中には，電極と直接的に電子移動し，酵素反応と電極反応を共役できる酵素が多く存在する．本共役系は直接電子移動（Direct Electron Transfer; DET）型反応と呼称され，酵素機能の電気化学的基礎評価手法としてだけでなく，第3世代型バイオセンサや次世代型バイオ燃料電池，バイオリアクタへの応用としても期待されている．酢酸菌由来のフルクトース脱水素酵素（FDH）やアルコール脱水素酵素（ADH），アルデヒド脱水素酵素（ALDH）は，卓越したDET型活性を持つ膜結合型タンパク質であり，生物電気化学的な研究が推進されてきた．一方，その立体構造は長年の間不明であった...

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Published in分析化学 Vol. 74; no. 7.8; pp. 351 - 361
Main Authors 足立 大宜, 市川 小夏, 宋和 慶盛
Format Journal Article
LanguageJapanese
Published 公益社団法人 日本分析化学会 05.07.2025
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ISSN0525-1931
DOI10.2116/bunsekikagaku.74.351

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Summary:酢酸菌由来の脱水素酵素群の中には，電極と直接的に電子移動し，酵素反応と電極反応を共役できる酵素が多く存在する．本共役系は直接電子移動（Direct Electron Transfer; DET）型反応と呼称され，酵素機能の電気化学的基礎評価手法としてだけでなく，第3世代型バイオセンサや次世代型バイオ燃料電池，バイオリアクタへの応用としても期待されている．酢酸菌由来のフルクトース脱水素酵素（FDH）やアルコール脱水素酵素（ADH），アルデヒド脱水素酵素（ALDH）は，卓越したDET型活性を持つ膜結合型タンパク質であり，生物電気化学的な研究が推進されてきた．一方，その立体構造は長年の間不明であったが，クライオ電子顕微鏡観察技術の発展により，これら酵素の立体構造が明らかになった．解明された立体構造に基づき，構造生物学の視点を融合した取り組みも盛んに行われている．ここでは，FDHをはじめとする酢酸菌由来脱水素酵素群の研究成果を概説し，今後の展望なども紹介する．
ISSN:0525-1931
DOI:10.2116/bunsekikagaku.74.351