極めて安定な天然赤色色素を分解するバクテリアを発見―分解を触媒している糖代謝酵素を同定：筑波大学ほか
(2021年9月30日発表)
筑波大学と高エネルギー加速器研究機構（KEK）の共同研究グループは9月30日、極めて安定な天然の赤色色素を分解できるバクテリアを発見し、分解を触媒している糖代謝酵素の同定に成功したと発表した。自然環境中での分解のこれまでの謎が解けたという。
甲虫の一種コチニールカイガラムシが作る天然の赤色色素カルミン酸は、食品や化粧品、医薬品の着色に広く利用されている。この色素、カルミン酸は糖が炭素-炭素（C-C）結合した化合物群C-配糖体の一つで、C-C結合は極めて安定なため自然環境中でどのように分解されているのか不明だった。
研究グループは、カルミン酸を栄養として生育するバクテリアを筑波大学周辺の土壌から発見、このバクテリアの細胞内からカルミン酸を分解する新規酵素を見つけた。その働きを調べたところ、この酵素は糖を酸化する反応を触媒するフラビン酵素のグループに属する酵素であることが判明、これをCarA(C-配糖体3’-オキシダーゼ)と命名した。
発見したバクテリアはまずカルミン酸の糖を酸化し、その後、C-C結合を分解するが、CarAは最初の糖の酸化を担っている。
研究グループはアミノ酸配列や機能がCarAに似た、いわゆるホモログ酵素を遺伝子配列データベースで調べたところ、他のバクテリアにも広く存在することが分かり、C-配糖体を代謝するバクテリアは自然界に広く存在していることが示唆されたという。
C-配糖体分解の第2ステップのC-C結合切断反応については最近、腸内細菌由来の酵素が報告されており、研究グループは今後、C-C結合切断反応全体についても解析を進め，自然界におけるC-配糖体代謝のメカニズムを酵素レベルで明らかにしたいとしている。
