硫黄細菌由来の酸性ホスファターゼが硫酸によって賦活される現象の解明とその利用

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07650955
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Research Institution: University of Yamanashi
• Principal Investigator: 天野 義文 山梨大学, 工学部, 教授 (70020401)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 和夫 山梨大学, 工学部, 助手 (80111780) ; 黒澤 尋 山梨大学, 工学部, 助教授 (10225295)
• Keywords: 硫黄酸化細菌 / 酸性ホスファターゼ / 硫酸

Research Abstract

チオ硫酸をエネルギー基質として培養した硫黄細菌Thiobacillus thiooxidansの微生物菌体の酸性ホスファターゼ活性に及ぼす硫酸の賦活現象を検討した。酸性ホスファターゼ活性はp-ニトロフェニルリン酸から酵素反応により生ずるp-ニトロフェノール量を分光光度計を用いた測定により求めた。雨水中に存在する無機イオンを反応混合物に添加して活性を測定したところ、硫酸イオンによって著しく活性化された。一方、他の無機イオンによっては全く活性化されず、本菌の酸性ホスファターゼは硫酸イオンのみを選択的に認識することが明らかとなった。酵素活性はpH4から6の酢酸緩衝液中で4℃において80日間安定であった。反応混合物中に0.1mMの硫酸イオン濃度が存在する条件下において、pHおよびp-ニトロフェニルリン酸濃度の活性化に及ぼす影響を検討したところ、pH3.0のグリシン緩衝液および0.83mMの基質濃度において最も活性化することがわかった。この条件下において硫酸イオン濃度と酵素活性の間に比例関係が認められ、低濃度の硫酸イオンが測定できることがわかった。
本研究により、T.thiooxidansの酸性ホスファターゼが硫酸イオンのみによって賦活される現象が明らかとなり、本菌の酸性ホスファターゼ活性を測定することにより硫酸イオンが定量できることが明らかとなった。今まで酵素活性測定法によって硫酸イオンを定量できる報告はなく、新しい知見となり得るものであった。実際の雨水中に含まれるイオンの酵素活性への妨害はなく、低濃度の硫酸イオンが簡単な試薬・方法で測定できることが明らかとなった。また、酵素活性が長期間安定であったことは今後の研究を行うのに支障がないことが示された。