ビタミンK_2及びK_3の微生物合成プロセスの開発

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03660111
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 谷 吉樹 京都大学, 農学部, 教授 (60026424)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 阪井 康能 京都大学, 農学部, 助手 (60202082)
• Keywords: ビタミンK_2 / ビタミンK_3 / メナキノン / ナメジオン / バイオコンバ-ジョン / 2ーメチルナフタレン

Research Abstract

(1)ビタミンK_2(メナキノン)の微生物合成プロセスを開発する研究の一環として、これまでに高生産株として取得したヒドロキシナフトエ酸耐性変異株及びスルホンアミド耐性変異株のメナキノン生合成系について検討した。野生株との比較により、シキミ酸経路上の諸酵素,3ーデオキシーDーアラビノーヘプチュロン酸ーク-リン酸合成酵素の活性上昇,シキミ酸キナ-ゼに対するコリスミン酸によるフィ-ドバック阻害の軽減などの現象を認めた。これらの成果により、メナキノン大量生産の理論的基盤を明らかにするとともに.今後の更なる育種の方向性についての重要な知見を得た。
(2)メナキノン生産菌の培養において、ある種の界面活性剤を添加することにより,特定の分子種(メナキノンー4)のみが菌体外に漏出する現象についてその機構を検討した。まず、休止菌体系を設定し、界面活性剤添加によりメナキノンー4のみが漏出することを認めた。このメナキノンー4はメナキノンー6とともに細胞膜に局在していた。この漏出は界面活性剤との接触直後に起こった.スフェロプラストからはメナキノンー4のみが漏出した.水洗によってもメナキノンー4のみが漏出した.これらの結果を総合して、メナキノンー4の選択的漏出は、細胞膜透過性の差異が界面活性剤によって増強されたものであるという機構を明らかにすることができた.
(3)石油留分に存在する2ーメチルナフタレンをビタミンK_3(メナジオン)に転換するプロセスの開発について検討した。メチルエチルケトン資化性菌を多数取得し、これらの菌体をもちいて2ーメチルナフタレンのバイオコンバ-ジョンを試み、2ーメチルー1ーナフト-ルを経由してメナジオンを生産するプロセスが可能であることを示すことができた。

Research Products

• [Publications] H・Taguchi: "Enzymatic Alteration in the Shikimate Pathway during Derivation of Menaquinoneー4ーproducing Mutants of Elavobacterium sp.238ー7" Agricultural and Biological Chemistry. 55. 769-773 (1991)
• [Publications] 田口 久貴: "ビタミンKの菌体外生産" バイオサイエンスとバイオインダストリ-. 49. 510-512 (1991)
• [Publications] H.Taguchi: "Selective Release of Menaquinoneー4 from Mutant Cells of Flavobacterium sp.238ー7 with a Deteigent" Sgricultural and Biological Chemistry.