1993 Fiscal Year Annual Research Report

渦鞭毛藻及び緑藻を用いたジメチルプロピオテチンの生合成に関する遺伝子工学的研究

Research Project

Project/Area Number	04660225
Research Institution	KYOTO UNIVERSITY
Principal Investigator	内田有恆京都大学, 農学部, 助教授 (50027190)
Keywords	ジメチルプロピオテチン / 硫化ジメチル / メチオニン脱炭酸酵素 / ピリドキサール酵素 / 硫黄循環 / 磯の香 / 渦鞭毛藻 / Crypthecodinium cohnii
Research Abstract	揮発性有機硫黄化合物である硫化ジメチル(DMS)は、海洋における独特の匂い、いわゆる「磯の香」の香気主成分であり、のりなどの緑藻類や渦鞭毛藻類、あるいはオキアミ、エビあるいはカワハギなどの海産物中によく見いだされる。また、陸上植物のトマトや茶などにもこの物質の存在が報告されている。最近、このDMSが地球規模の硫黄循環に重要な役割を果たしていることが明かとなり、特に海洋からの大気中への硫黄のフラックスにはこの物質が関与している。海洋におけるDMSの分布はクロロフィルa量とよい相関を示し、一次生産力の高い海域ではDMS量も多いことも明らかにされている。DMSは、陸上の高等植物ではS-メチルメチオニンスルフォニウムが前駆体であることが報告されているが、藻類におけるDMSの前駆体はジメチルプロピオテチン(DMPT)であり、DMSはDMPTの酵素的分解あるいはアルカリ処理によってアクリル酸とともに生成される。本研究では、このDMPTの生体内での役割を明らかにすることを目的として、DMPTの生合成経路を明らかにし、さらに遺伝子工学的にこの物質を有効利用とするものである。 DMPTを大量に生産する渦鞭毛藻Crypthecodinium cohniiを材料として用いた。DMPTはシステイン、メチオニンを経て合成されること、メチオニンからDMPTへの経路は脱炭酸、脱アミノおよびメチル基付加の3反応からなることを明らかにした。続いて、DMPT生合成の第1段階を触媒するメチオニン脱炭酸酵素を完全精製し、その諸性質を調べ、さらにN-末端アミノ酸配列を決定した。本酵素の分子量は約230KDaで、約100KDaのサブユニット2個から構成されるホモダイマーであった。本酵素の性質を検討したところ、Km値は16.3mMであり、至適pHは7.3、至適温度は50Cであった。本酵素の活性におよぼす金属イオンの影響を調べたところ、Zn^<+2>で阻害され、Mg^<+2>で僅かに活性化された。補酵素としてはピリドキサール燐酸を要求した。本酵素のN-末端アミノ酸をエドマン法により決定したとこ、Ala-Leu-X-Trp-Ser-Asp-Ile_Ser-Arg---であった。

Research Products
(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] A.Uchida: "High yields of protoplasts isolation and their regeneration into thalli in the marine green alga Ulva pertusa" Nippon Suisan Gakkaishi. 58. 153-157 (1992)
[Publications] A.Uchida: "Seasonal variation of dimethysulfide in coastal waters of Maizuru Bay" Nippon Suisan Gakkaishi. 58. 255-259 (1992)
[Publications] A.Uchida: "The distribution of dimethylsulphide in the waters of offshore Japan Islands and subtropica and tropical Pacific Ocean" Nippon suisan Gakkaishi. 58. 261-265 (1992)
[Publications] A.Uchida: "Effects of pH and L-alanine on the swelling of Bacillus subtilis spores during germination." Nippon Suisan Gakkaishi. 59. 841-846 (1993)
[Publications] A.Uchida: "Effect of organic acids on the swelling of Bacillus subtilis spores during germin-nation." Nippon suisan Gakkaishi. 59. 847-850 (1993)
[Publications] A.Uchida: "Incorporation of methionine into dimethylthiopropanoic acid in Crypthecodinium cohnii." Nippon suisan Gakkaishi. 59. 851-856 (1993)
[Publications] 内田有恆: "水産学シリーズ 91微細藻類の利用(日本水産学会監修" 恒星社厚生閣, 132 (1992)
[Publications] Aritsune Uchida: "Toxic Phytoplankton Blooms in the Sea" Elsevier Science Publishers, 952 (1993)

1993 Fiscal Year Annual Research Report

渦鞭毛藻及び緑藻を用いたジメチルプロピオテチンの生合成に関する遺伝子工学的研究

Principal Investigator

内田 有恆 京都大学, 農学部, 助教授 (50027190)

Research Products

[Publications] A.Uchida: "High yields of protoplasts isolation and their regeneration into thalli in the marine green alga Ulva pertusa" Nippon Suisan Gakkaishi. 58. 153-157 (1992)

[Publications] A.Uchida: "Seasonal variation of dimethysulfide in coastal waters of Maizuru Bay" Nippon Suisan Gakkaishi. 58. 255-259 (1992)

[Publications] A.Uchida: "The distribution of dimethylsulphide in the waters of offshore Japan Islands and subtropica and tropical Pacific Ocean" Nippon suisan Gakkaishi. 58. 261-265 (1992)

[Publications] A.Uchida: "Effects of pH and L-alanine on the swelling of Bacillus subtilis spores during germination." Nippon Suisan Gakkaishi. 59. 841-846 (1993)

[Publications] A.Uchida: "Effect of organic acids on the swelling of Bacillus subtilis spores during germin-nation." Nippon suisan Gakkaishi. 59. 847-850 (1993)

[Publications] A.Uchida: "Incorporation of methionine into dimethylthiopropanoic acid in Crypthecodinium cohnii." Nippon suisan Gakkaishi. 59. 851-856 (1993)

[Publications] 内田有恆: "水産学シリーズ 91微細藻類の利用(日本水産学会監修" 恒星社厚生閣, 132 (1992)

[Publications] Aritsune Uchida: "Toxic Phytoplankton Blooms in the Sea" Elsevier Science Publishers, 952 (1993)

内田有恆京都大学, 農学部, 助教授 (50027190)