自然界には低温の場所が多く，そこに生息する低温菌から低温適応酵素が得られている。低温適応酵素は低温で充分な活性と充分な基質結合能を持ち，耐熱性が低いという特徴を持っている。酵素の低温適応機構を研究するために，好熱菌酵素を材料として低温適応酵素を進化工学的に作成する実験を行った。得られた低温適応酵素は基質（補酵素）結合エンタルピー変化と活性化エンタルピー変化が共に減少していた。それによって低温での高酵素活性を実現していた。低温適応酵素の中には高い耐熱性を保持したまま低温での活性が上昇したものがあった。この実験結果は，耐熱性と低温での高活性が両立するということを示す結果である。しかし，これがどの程度一般性を持つかという点については今後の研究が必要である。全生物の進化の過程で超好熱菌から低温への適応が起きたことが明らかになりつつある。従って，好熱菌酵素を基にした進化工学的低温適応実験は，生物の進化を再現する実験といえる。
There are many cold places around the Earth. From the psychrophiles isolated from those environments, cold-adapted enzymes have been isolated. Cold-adapted enzymes have sufficient activity and sufficient substrate-affinity to support the growth, and show low thermo-stability. Artificially cold-adapted enzymes have been obtained by evolutionary engineering from thermophile enzymes. The analysis revealed one of the cold-adaptation mechanisms: the cold-adapted enzymes showed lower enthalpy of substrate-binding thus providing lower activation enthalpy for high activity at low temperature. Some of the cold-adapted enzymes retained high thermal stability of the original thermophile enzyme. The results suggest that it is possible to reconcile high stability with high activity at low temperature. However, the issue needs further investigation. It has been elucidated that life evolved from the hyperthermophilic common ancestor (Commonote). Accordingly, the in vitro evolution experiments for obtaining cold-adapted enzymes from thermophile enzyme are, in a sense, reproducing the evolution of life.
