lacZ

lacZ（ラック・ゼット）は大腸菌のラクトースオペロンを構成する遺伝子の一つ。レポーター遺伝子の一つとして古くから使用されている。開始コドンから終止コドンまで約3 kbpの長さで、β-ガラクトシダーゼ（LacZ、β-ガラクトシデースとも）をコードする。β-ガラクトシダーゼはラクトースを分解する酵素で、分子量116 kDaである。四量体として機能し、ラクトースをグルコースとガラクトースに加水分解することで、大腸菌がラクトースを栄養源として使用することを可能とする。また、一部の反応では異性化酵素としてグリコシド交換反応によりラクトースの位置異性体、アロラクトース（1-6-O-β-ガラクトピラノシル-D-グルコース）を作る。このアロラクトースがラクトースオペロンの直接の誘導因子インデューサーとして機能する。

LacZ
識別子
略号	GLB1
他の略号	ELNR1
Entrez	2720
HUGO	4298
OMIM	230500
RefSeq	NM_000404
UniProt	P16278
他のデータ
遺伝子座	Chr. 3 p22.3

β-ガラクトシダーゼ
Penicillum sp 由来
識別子
EC番号	3.2.1.23
CAS登録番号	9031-11-2
データベース
IntEnz	IntEnz view
BRENDA	BRENDA entry
ExPASy	NiceZyme view
KEGG	KEGG entry
MetaCyc	metabolic pathway
PRIAM	profile
PDB構造	RCSB PDB PDBj PDBe PDBsum
遺伝子オントロジー	AmiGO / QuickGO
検索 PMC articles PubMed articles NCBI proteins

図２．ラクトースの開裂。D-ガラクトース(D-galactose)とD-グルコース(D-glucose)に分かれる。先頭のDはD体であることを示し、生体中の糖質は全てD体である。切断されるのは酸素を架けるβ-1,4結合。

5-ブロモ-4-クロロ-3-インドリル-β-D-ガラクトピラノシド (X-gal.) を基質とする反応では青色を呈する不溶性産物ができるため、β-ガラクトシダーゼ活性の指標として用いられる。

lacZΔM15（ωフラグメントをコードしている）はlacZの対立遺伝子の一つで、その産物はアミノ末端付近の11-41 アミノ酸配列を欠失する。この欠失蛋白質は二量体化できるが四量体化できないため、β-ガラクトシダーゼ活性を持たない。

lacZαはLacZタンパク質のアミノ末端 50 a.a.程度をコードする。この遺伝子産物はωフラグメントとヘテロ四量体を作ることにより機能を相補できる。 lacZ遺伝子全体を使用する場合と比べてより小さい断片で済むため、ブルーホワイトセレクションでベクター側に使用されるのはこのαフラグメントである。なお、その場合、宿主は野生型のlacZを欠損していて、lacZΔM15を保持している必要がある。