生產日本酒和醬油所需的酶是如何產生的?

五味勝也

人們知道曲菌產生各種生產釀造產品的酶類，但淀粉酶的生成會受糖的種類的制約，其機制到目前為止還未搞清。

研究者從淀粉酶基因的啟動子解析發現了麥芽糖對表達控制所必要的堿基排列，同時又發現了與該排列結合的轉錄因子AmyR。這個轉錄因子若有缺損，α-淀粉酶基本上就不會產生，在淀粉培養基上的生成也會極其緩慢，由此可知AmyR是淀粉酶產生所必須的因子。

在AmyR基因的近處還存在著蛋白分解酶生成所必須的轉錄因子PrtR基因。在含有麥芽糖的培養基上，AmyR缺損菌株的繁殖與其母本株沒什么變化，由此可以想象到它還有其他可利用的機制。再經分析，發現了一個由麥芽糖輸送體（MalP）、麥芽糖酶（MalT）和與這些基因誘導表達相連的片段群。如果這些基因缺損，不僅在麥芽糖培養基上，在其他淀粉培養基上的生成也會很緩慢，α-淀粉酶的生成率也會很低。就是說，這些與代謝麥芽糖相關的基因在淀粉酶基因的轉錄誘導上發揮著重要的作用。

此外，葡萄糖淀粉酶和蛋白酶幾乎不在液體培養基上產生，只在曲子這種固體培養基上大量生成，這其中的原因還至今沒搞清。本研究者在野田產業研究所進行實驗，利用其數據庫，以大曲培養產生葡萄糖淀粉酶的條件進行瓊脂培養基培養并生成該酶，發現了新的轉錄因子FIbC。通過分析FIbC的基因破壞株，確認了FIbC不僅對控制葡萄糖淀粉酶的產生，同時也是固體培養基生產酸性蛋白酶和中性蛋白酶等重要的蛋白酶基因表達控制所必須的轉錄因子。就是說上述AmyA、PrtR和FIbC這些轉錄因子是葡萄糖淀粉酶和酸性蛋白酶等產生的必要因素。