1992 Fiscal Year Annual Research Report
酸化発酵の解析:酢酸菌のシアン耐性呼吸鎖の生化学的及び遺伝子工学的再構成
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03660118
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
飴山 實 関西大学, 工学部, 教授 (90022053)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松下 一信 山口大学, 農学部, 助教授 (50107736)
老川 典夫 関西大学, 工学部, 助手 (80233005)
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| Keywords | 酸化発酵 / シアン耐性呼吸鎖 / 糖質脱水素酵素 / 電子伝達鎖 / チトクロムo / 酢酸菌 / 人工膜小胞 |
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| Research Abstract |
1. 酢酸菌をはじめとして、Pseudomonas属菌やメタノール細菌などの糖質脱水素酵素を多種類にわたって精製するとともに、それらの補酵素がPQQあるいは共有結合型フラビンであることを明らかにした。
2. 酢酸菌Gluconobacter属菌の電子伝達鎖がシアンやアジドに感受性のチトクロムo経路とシアンやアジドに耐性の経路に分岐していること、更にこのシアン耐性呼吸鎖はエネルギー生成能を持たず、培養pHによって変動するアルコール脱水素酵素に結合したチトクロムc553が関与していることを明らかにした。また、Gluconobacter属菌の変異種G.suboxydans var αの一群はこのシアン耐性呼吸鎖を欠くとともにアルコール脱水素酵素に結合したチトクロムc553を欠いていることを明らかにした。
3. シアン感受性呼吸鎖の末端で機能しているチトクロムoを精製し、それを人工膜小胞に再構成することでエネルギー生成能を有することを示すとともに、グルコース及びエタノール酸化系呼吸鎖をそれぞれの脱水素酵素とユビキノン、そしてチトクロムoの3成分だけで再構成されることを示した。
4. 合成オリゴヌクレオチドプローブを用いてG.suboxydansのチトクロムc553(CO)遺伝子を単離し、これを大腸菌とG.suboxydansのシャトルベクターに組み込み、これを用いて上記の変異種α株を形質転換した。形質転換株では、細胞膜のヘムcやCO結合性チトクロムcの含量が増大し、エタノール酸化活性が回復した。このチトクロムc553(CO)がアルコール脱水素酵素の第2サブユニットであることも明らかになった。
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[Publications] Y.Takeda: "Role of cytochrome C-553(CO),the second subunit of alcohol dehydrogenade in the azide-insensitive respirotory chain and in oxidative fevmentation of Gluconobacten species" J.Ferment.& Bioengineer.74. 209-213 (1992)
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[Publications] K.Matsushita: "Methanol and ethanol oxidase respiratory chain of the methylotroplric acetic acidbacteriam,Acetobacten Methanolicus" J.Biochem.111. 739-747 (1992)
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[Publications] K.Matsushita: "Ethanol oxidase respiratory chain of acetic acid bacteria.Reactioity with abiquinone of PQQ-dependont alcohol deluprogonese purified from Acetobacter aceT:and Glucorobacter suboxydans." Biosci,Biotech,Biochen.56. 304-310 (1992)
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[Publications] K.Matsushita: "Change of the terminal oxidase from cytochrome cafin shaking cultures to cytochrome O in static cultures of Acetobacter acetL" J.Bacteriol. 174. 122-129 (1992)
