高度好塩性古細菌ルビスコ好塩性の分子機構解明とその応用

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10460043
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 横田 明穂 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (40118005)
• Keywords: ルビスコ(RuBisCo) / 高度好塩性古細菌 / 遺伝子 / 耐塩性

Research Abstract

高度好塩性古細菌がリブロース1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼ(RuBisCO)活性を有することがこれまで行われた研究によって明らかにされている。この高度好塩性古細菌RuBisCOは1MNaCl下で最大活性を示す。
今回、高度好塩性古細菌Haloferax volcaniiからRuBisCO遺伝子単離を試みた。方法は既知のRuBisCOアミノ酸配列のアライメントから高い相同性を示す領域においてプライマーを設計し、ゲノムDNAをテンプレートとしPCRを行った。その結果、目的サイズのPCR産物を得た。このPCR産物の塩基配列を決定した。このPCR産物をプローブにし、作製したH.volcaniiゲノムライブラリーに対しサザンハイブリダイゼーションを行ったところ、H.volcaniiにRuBisCO遺伝子はゲノム中に1コピー存在することが明らかになった。
またゲノムライブラリーからPCR産物をプローブにしクローニングを行った。その結果RuBisCO遺伝子全長を含むクローンが得られた。そのクローンの部分塩基配列を決走し、RUBiSCO部分アミノ酸配列を推定し、既知のRuBisCOアミノ酸配列と比較した。その結果、Form Iに属するホウレンソウRuBisCOと23%の相同性を示し、Form IIに属するRhodospirillum rubrum RuBisCOとは14%の相同性を示した。また古細菌であるMethanococcus jannaschii RuBisCOとは32%の相同性を示した。この結果からH.volcanii RuBisCOはForm I RuBisCOに属すると考えられる。