1992 Fiscal Year Annual Research Report
C_1微生物によるセリン生産とその酵素化学的及び分子遺伝学的研究
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04660119
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
和泉 好計 鳥取大学, 工学部, 教授 (40026555)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大城 隆 鳥取大学, 工学部, 助手 (00233106)
嶋尾 正行 鳥取大学, 工学部, 助教授 (00032285)
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| Keywords | メチロトローフ / L-セリン / 酵素的合成法 / セリン経路 / セリンヒドロキシメチルトランスフェラーゼ / Hyphomicrobium属細菌 |
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| Research Abstract |
本申請者らは、将来の培養原料として有望なC_1化合物のメタノールを炭素源、エネルギー源に用いてセリン経路を有するHyphomicrobium属細菌を培養し、その菌体を用いたL-セリンなどの水酸化アミノ酸の産生について基礎的な研究を行ってきた。C_1微生物の特異な代謝経路であるセリン経路は従来本代謝系酵素類の活性が高くて安定な微生物が見出されていなかったために、詳細な酵素化学的研究はほとんど行われていなかった。本研究では、すでに本申請者らが見出しているHyphomicrobium methylovorumを用いて、L-セリンの生産法を検討するとともにセリン経路を構成する各種酵素について酵素化学的、分子遺伝学的研究を行うことを目的とした。
H.methylovorumのグリシン耐性変異株であるGM2株は、休止菌体反応系でメタノールとグリシンから34mg/mlのL-セリン生産で可能である。さらに菌株のスクーニングを行ったところ、71mg/mlのL-セリンを生産できるMN株を見出すことに成功した。セリン経路を構成する酵素については、GM2株よりグリセリン酸キナーゼおよびホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼについて均一にまで精製し、タンパク質化学的、酵素化学的性質を明らかにした。また、セリンヒドロキシメチルトランスフェラーゼ(SHMT)の均一標品の酵素的加水分解を行い、得られたペプチド断片のアミノ酸配列の決定を行った。同時にN末端アミノ酸配列も決定し、これらの配列を基にDNAプローブを作成した。大腸菌を用いて作成したGM2株の遺伝子バンクとプローブとのハイブリダイゼーション試験を行い、SHMTをコードする遺伝子をクローニングすることに成功した。本遺伝子の塩基配列を決定し、従来知られている動物や大腸菌由来のSHMTとのアミノ酸配列の比較、検討を行ったところ、これらのSHMTにはアミノ酸配列の高い相同性が認められた。
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[Publications] Yoshikazu Izumi: "L-Serine production by a methylotroph and its related enzymes" Applied Microbiology and Biotechnology. (1993)
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[Publications] Toyokazu Yoshida: "Enzymatic assay for L-serine and glyoxylate involving the enzymes in the serine pathway of a methylotroph" Analytical Biochemistry. 208. 296-299 (1993)
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[Publications] Toyokazu Yoshida: "Purification and Characterization of glycerate Kinase form a serine-producing methylotroph Hyphomicrobium methylovorum" European Journal of Biochemistry. 210. 849-854 (1992)
