大腸菌及びコリネ型細菌のエネルギー代謝変異株の解析と発酵生産

• Project/Area Number: 08660083
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: 応用微生物学・応用生物化学
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 横田 篤 北海道大学, 農学部, 助教授 (50220554)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 須藤 学 北海道大学, 農学部, 助手 (00206567) ; 冨田 房男 北海道大学, 農学部, 教授 (60217536)
• Project Period (FY): 1996
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1996)
• Budget Amount: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 1996: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
• Keywords: 大腸菌 / コリネ型細菌 / H^+-ATPアーゼ / グルコース取込み系 / ピルビン酸 / チトクロームb / グルタミン酸 / アラニン

Research Abstract

大腸菌及びコリネ型細菌のH^+-ATPアーゼの活性低下変異株について研究を進め下に示す結果を得た。
1)これまでに当研究室で得られていた大腸菌のH^+-ATPアーゼ欠損株の炭素の流れを解糖系の酸素及び糖の取込み系について解析した。ピルビン酸キナーゼ-1とホスホグリセリン酸キナーゼの活性が元株の約1.5倍、グルコース取込み系(ホスホトランスフェラーゼ系)が約2.1倍、チトクロームb含有量が約1.4倍(呼吸が約1.7倍)に上昇しており、これらの共同作用で炭素の流れ(フラックス)に変化がでたものと結論した。中でもグルコース取込み系の増大は、ピルビン酸の生産向上と協同してフラックスの変化に最も大きな寄与があるものと考えられる。
2)コリネ型細菌のH^+-ATPアーゼの活性が元株の約30%にまで低下した変異株を得てその解析を試みた。本変異株は生育初期には元株よりも生育が遅いが最終的な生育量はほとんど同じであった。本菌においても大腸菌と同様にピルビン酸の生産が増大し、オキソグルタール酸の生産はなくなり、クエン酸サイクルが動いていないことが示された。その結果グルタミン酸の生産はほとんどなくなり、アラニンの生産が増大した。また本菌でも糖消費が増大していたがこれもグルコース取込み系(ホスホトランスフェラーゼ系)の増大が大きく寄与していることが示された。

Research Products

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