凍結乾燥による[FeFe]-ヒドロゲナーゼのO2誘発性Hクラスター分解からの保護

要約

[FeFe]-ヒドロゲナーゼはH2生成能に優れるが、溶液中では酸素（O2）に対して極めて脆弱である。本研究では凍結乾燥（lyophilization）を用いることで、酵素タンパク質および活性部位の無機補因子（Hクラスター）を100% O2環境下で数日間にわたり完全に保護できることを示した。再溶解後にはH2生成能が完全に回復する一方、わずかな吸湿によってO2感受性が再び生じることも確認された。本手法は長期保存や分光学的解析にも有用であり、バイオテクノロジー的水素生産への応用が期待される。

メカニズム

完全乾燥状態ではO2との反応に必要な水分子が排除されるため、Hクラスターの酸化的分解が抑制される。再水和によりO2感受性が回復することから、水分子がO2誘発性不活性化の必須因子であることが示唆される。