氷核活性細菌が生産する氷核活性物質の氷核生成機構の解析

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09660105
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Kansai University
• Principal Investigator: 小幡 斉 関西大学, 工学部, 教授 (00067646)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山出 和弘 関西大学, 工学部, 専任講師 (40158233) ; 河原 秀久 関西大学, 工学部, 助教授 (10234105)
• Keywords: 氷核活性細菌 / 氷核活性物質 / 低温誘導物質 / 乳酸デヒドロゲナーゼ / 凍結保護活性

Research Abstract

氷核活性細菌は,一般によく知られているヨウ化銀よりもはるかに高い温度で,小滴を凍結させる物質を作ることを報告してきた。従来,物理的現象として考えられていた水の凍結という現象に細菌が深くかかわっていることは非常に興味深く,こうした細菌の生活の知恵を学びたいと思い,上記の課題名の研究を進めてきた。
極地に生育している魚類は,凍結防止タンパク質を生産して,低温から身を守っていることが知られている。また,植物であるホウレンソウは低温処理をすることにより,低温誘導タンパク質を合成し,低温に順応していることが報告されている。
一方,氷核活性細菌は,菌体外に氷核物質を作り,菌体内には低温誘導物質(COR)を合成していることがわかった。そこで,当研究室では,CORの精製と諸性質について検討した結果,CORは氷核活性細菌を4℃で生育させた場合に合成され,30℃ではほとんど合成されないことがわかった。そのCORを低温感受性酵素である乳酸デヒドロゲナーゼ(LDH)に添加し,凍結保護活性を調べた結果,LDHを凍結しても酵素活性の低下が認められなかった。そこで,CORの精製と諸性質について検討した結果,CORは(NH_4)_2SO_4沈殿とカラムクロマト分析によって精製され,分子量は156,000で,26,000の6量体を構成していることがわかった。COR25のN末端はH・Gln-Ala-Ala-Try-Tyr-Pro-Ala-His-His-His-Gln-Gln-Val-Gln-Gln-His-Trp-Gly-His-His-であることがわかった。

Research Products

• [Publications] Hidehisa Kawahara, Noriko Koda, Mika Oshio, Kazuhiro Yamade and Hitoshi Obata: "Functional Analyses of High Cryotolerance and Cold Shock Protein,Hsc 25" Applied Environment and Microbiology. (in press). (1998)