有害有機化合物分解のためのチトクロームP450遺伝子組込微生物の開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10680546
• Research Institution: OKAYAMA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 井勝 久喜 岡山大学, 環境管理センター, 助手 (10260663)
• Keywords: チトクロームP450 / 有害有機化合物 / 微生物分解 / 2-エトキシフェノール / 酵素精製

Research Abstract

M9最少培地に8種類のP450誘導剤を単一炭素源として加え,環境中からP450産生細菌を分離した。本年度は,新たに活性汚泥から2株のP450産生細菌を分離した。本研究で分離したP450産生細菌は,2-ethoxyphenolを単一炭素源として生育したときにP450を産生する細菌が7株,2-methoxyphenolで生育する株が2株,camphorで生育する株が1株の合計10株となった。これらの細菌は,河川水,一般環境中土壌,水田などから分離されたものであり,P450産生細菌は環境中に広く分布していることが明らかとなった。
10株のP450産生細菌は,それぞれの菌株が資化できる誘導剤を単一炭素源とした培地で生育した場合のみP450を産生しており,グルコース等の栄養源が培地中に存在しているとP450は産生されなかった。また,P450阻害剤であるmetyraponeを培地に添加し,各株の増殖を検討した結果,明らかに増殖が阻害された。この結果から,これらの株は自身が産生するP450を用いてP450誘導剤を資化し,増殖していることが明らかとなった。
P450産生量の多いEP1株とEP4株について16S rRNA解析を行ったところ,EP1株はRhodococcus属,EP4株はGordonia属の細菌であると同定された。EP1株が産生するP450_<EP1A>及びEP4株が産生するP450_<EP4>を精製し,SDS-PAGEで解析した結果,P450_<EP1A>の分子量は約45kDaであり,P450_<EP4>の分子量は約47kDaであった。精製したP450,spinach ferredoxin,ferredoxin reductase及びNADPHを用いることにより代謝系を再構成できることが明らかとなった。代謝再構成系による有害有機化合物の代謝を検討した結果,P450_<EP1A>はbenzene及びtolueneに対して高い代謝活性を示し,P450_<EP4>はdichloroethane及びchloroformに高い代謝活性を示すことが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] KAWATA Hiroshige et al.: "Isolation of dichloromethane-degrading bacteria from drainage water."Journal of Health Science. 46. 187-191 (2000)
• [Publications] IKATSU Hisayoshi et al.: "Isolation and characterization of cytochrome P450-producing bacteria from various environments."Biocontrol Science. 5. 111-116 (2000)
• [Publications] IKATSU Hisayoshi et al.: "Dichlormethane-Degrading Properties of Bacteria Isolated from Environmental Water."Biocontrol Science. 5. 117-120 (2000)