1990 Fiscal Year Annual Research Report
多環性芳香族炭化水素酸素添加酵素遺伝子のクロ-ニングとその解析
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01560129
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| Research Institution | Okayama University of Science, Faculty of Engineering |
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Principal Investigator |
浄原 法蔵 岡山理科大学, 工学部, 教授 (50068904)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
滝澤 昇 岡山理科大学, 工学部, 講師 (50179579)
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| Keywords | 多環性芳香族炭化水素 / フェナントレン二酸素添加酵素遺伝子 / ナフタレン二酸素添加酵素遺伝子 / シュ-ドモナス・プチダ / コスミドベクタ- / NAH7プラスミド / オ-プンリ-ディグフレ-ム / シャイン・ダルガルノ配列 |
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| Research Abstract |
細菌の多環性芳香族炭化水素(PAHs)酸化能を遺伝子レベルで解明し、その遺伝子起源を考察することを目的に、フェナントレン二酸素添加酵素遺伝子(phnA.)のクロ-ニングとそのヌクレオチド配列の決定をした。
フェナントレン(Phn^+)とナフタレン(Nah^+)を資化するPseudomonas putida(OUS82株)を単離し、同定した。その全DNAのSalIの部分消化断片から、新規に作成した広宿主域コスミドベクタ-を用いて大腸菌HB101中で約25kb(キロベ-ス)断片をクロ-ン化した。その断片から、phnAを含むことが推測された共通な9.5kb断片をサブクロ-ニングした。次いで、欠失変異解析によって推測されたphnA遺伝子領域の塩基配列を決定し、2855bpの領域に1つのプロモ-タ-と、315bp(104アミノ酸)、1350bp(449アミノ酸)と585bp(194アミノ酸)から成る3つのオ-プンリ-ディグフレ-ムとそれぞれにShineーDalgarno配列を見いだした。その配列は、P.putida NCIB9816のナフタレン二酸素添加酵素遺伝子ndo A,B,Cの塩基配列と90%の相同性を示し、NAH7プラスミドのnahA遺伝子とも強くハイブリダイズした。
親株OUS82株からのNah^+欠失変異株はフェナントレン資化能を消失し、さらにサリチル酸資化能を消失させても、フェナントレン後期代謝基質である1ーヒドロキシー2ーナフトエ酸(1H2NA)の資化能は残存した。また、フェナントレン資化性を持たないP.putida PpG1064(NAH7)は、細胞懸濁液での接触実験で、フェナントレンの単環開裂最終産物である1H2NAを与え、OUS82株は非資化性アントラセンから2ーヒドロキシー3ーナフトエ酸を与えた。以上の結果は、PAHs酸化の初発段階に関与する二酸素添加酵素を含めて、単環が開裂し、生じた側鎖の切断によって生じたoーヒドロキシルーカルボキシ酸に至るまでの初期代謝には同一遺伝子起源の特異性の広い酵素系が関与し、後期代謝の有無が菌株のPAH資化性を決めていることを示唆している。
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[Publications] Hohzoh Kiyohara: "Characterization of a phenanthrene degradation plasmid from Alcaligenes faecalis AFK2" Journal of Fermentation and Bioengineering. 69. 54-56 (1990)
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[Publications] 長尾 一孝: "細菌によるフェナントレンとナフタレンの分解:初期酸化に関する酵素系の基質特異性" 岡山理科大学蒜山研究所研究報告. 15. 69-75 (1990)
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[Publications] Hohzoh Kiyohara: "Versatile oxidation of polycyclic aromatic hydrocarbons by phenanthrene utilizing Pseudomonas putida OUS82" Appied and Environmental Microbiology.
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[Publications] Hohzoh Kiyohara: "Cloning and nucleotide sequence of a polycyclic aromatic hydrocarbon dioxygenase gene from Pseudomonas putida UOS82 chromosome" Applied and Environmental Microbiology.
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[Publications] 浄原 法蔵: "細菌の芳香族炭化水素初発酸素添加酵素遺伝子" バイオサイエンスとインダストリ-.
