好熱菌の耐熱機構の解明-細胞融合法によるアプローチ-

• Project/Area Number: 08875152
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 生物・生体工学
• Research Institution: Muroran Institute of Technology
• Principal Investigator: 安居 光國 室蘭工業大学, 工学部, 講師 (40200498)
• Project Period (FY): 1996
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1996)
• Budget Amount: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 1996: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
• Keywords: 好熱菌 / 耐熱性 / 細胞融合 / SOD / 活性酸素

Research Abstract

(実施計画1について)
バチルス属の好熱菌と枯草菌を電気パルスを用いたプロトプラスト融合した融合微生物について検討した。融合前の好熱菌は生育温度範囲内ではその合成するタンパク質のパターンにはほとんど変化は見受けられなかった。しかし、融合株は70℃において菌体外タンパク質のパターンにマクロに変化が見られ、とくに25kDaタンパクが突出して合成分泌が見られた。
(実施計画2について)
そこで、このタンパク質の由来を調べるため、好熱菌に対する抗体でウエスタンブロットを行なった結果、好熱菌より持ち込まれたタンパクであった。さらに、活性を求めるとスーパーオキシドデスムターゼ活性が見られ、B.stearothermophilusのSODに対する抗体とも交差し、N末端20残基も一致したため、この25kDaタンパクは好熱菌由来の菌体外分泌SODであると結論づけられた。そして、この酵素は融合株が高温下でも枯草菌由来のタンパクを合成、分泌し続けることにおいて保護的作用を有していると示唆された。
(実施計画3について)
融合株中の遺伝子を直接解析する前にそれがもつプラミスドDNAの配列について検討した。一般的にプラスミドやゲノム中に認識部位の少ない制限酵素(NotI,ClaIなど数種)により分解したところ、はるかに多くの断片に分解されこの遺伝子の塩基配列に特異性がみられた。この方法をゲノムに応用すると組み込まれた枯草菌ゲノムが特定が簡便になることが、予想される。
(総合)
細胞融合により好熱菌に枯草菌の遺伝子が導入され、好熱菌は外来遺伝子の負荷が生じた。そのためSODの過剰発現が引き起こされたと考える。そして、これは各種耐熱保護機構の一つと考える。