東京工科大、血糖値センサチップに向けた高耐熱性/長期安定性の酵素を発見

東京工科大学は1月10日、好熱性糸状菌から耐熱性と長期安定性に優れたグルコース脱水素酵素(GDH)を発見したことを発表した。

同成果は、同大応用生物学部の横山憲二 教授および産業技術総合研究所 ナノ材料研究部門の平塚淳典 主任研究員らによるもので、詳細は科学誌「Applied Microbiology and Biotechnology」に掲載された。

インスリンの自己注射療法を行っている糖尿病患者は、自己血糖値センサによる日常的な血糖値管理が有効とされており、センサ素子として、従来、グルコースオキシダーゼや酸素の影響を受けないピロロキノリンキノン依存型GDH、点滴の成分の影響を受けないフラビンアデニンジヌクレオチド依存型GDH(FAD-GDH)が利用されてきたが、これらの酵素を利用した血糖値センサは、高温での使用、ならびに常温での長期保存が困難という課題があった。

そこで研究グループは今回、こうした課題の解決に向け、より耐熱性と長期安定性を有したFAD-GDHの取得を目指し、同酵素を有している常温性糸状菌から、同酵素の遺伝子をスクリーニングを実施。その結果、好熱性糸状菌Talaromyces emersonii、Thermoascus crustaceus由来のタンパク質の精製に成功したほか、吸収スペクトルの測定を行ったところ、FADに特徴的な380nmと450nm付近に2つのピークが観察され、グルコースを添加するとこれらの吸収が消失することから、グルコースを基質としFADを補因子とする酵素FAD-GDHであることが示唆されたという。また、同FAD-GDHは、基質特異性に優れており、常温性Aspergillus oryzae FAD-GDHよりも高い熱安定性を示すことも確認したという。

研究グループでは、今回、発見した酵素は、耐熱性と長期安定性に優れているため、血糖値センサチップに利用できるのではないかとしているほか、高温多湿な東南アジアやインドなどの地域での利用も期待されると説明。今後は、さらに活性と安定性の高い酵素の発見を目指すとするほか、今回発見した酵素を用いた血糖値センサの製品化を目指した研究開発を進めていくとしている。