2005 Fiscal Year Annual Research Report
古細菌の極性脂質生合成系から見た古細菌と真正細菌の進化学的研究
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16580067
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| Research Institution | University of Occupational and Environmental Health, Japan |
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Principal Investigator |
古賀 洋介 産業医科大学, 医学部, 教授 (70012458)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森井 宏幸 産業医科大学, 医学部, 助教授 (60141743)
藤 博幸 九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (70192656)
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| Keywords | 古細菌 / エーテル型脂質 / 糖脂質 / 系統樹 / 進化 / 生合成 / 酵素活性 |
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| Research Abstract |
1 糖脂質合成酵素の各種基質およびそのアナログの調製 アーキオールは高度好塩菌の全脂質から調製した。モノグルコシルアーキオール(MGA)、不飽和アーキオールなどは化学合成した。カルドアーキオールはメタン生成菌の全脂質から調製した。
2 上のように調製した脂質基質とUDP-グルコースをMethanothermobacter thermautotrophicusの無細胞抽出液と反応させると、MGAとジグルコシルアーキオール(DGA)が生成した。これらの生成物の構造をTLCおよびマススペクトルで確認した。MGA合成酵素は可溶性画分に存在し、Mgイオンを必要とせず、イノシトールリン脂質で促進された。DGA合成酵素は膜結合性で、Mgイオンを必要とし、その活性にはイノシトールリン脂質が必須であった。従ってこの両酵素は別の酵素であると推定された。
3 基質特異性 1で合成した各種基質アナログを使ってMGA合成酵素の基質特異性を調べたところ、飽和sn-2,3型アーキオールと飽和sn-2,3型カルドアーキオールに最も高い活性を示し、不飽和型、骨格が対掌体であるsn-1,2型に対する活性は低かった。
4 リン脂質合成酵素の系統樹 真正細菌のセリンリン脂質、グリセロールリン脂質、イノシトールリン脂質の各合成酵素はCDP-アルコールホスファチジルトランスフェラーゼファミリーという酵素ファミリーに属するホモログである。古細菌のこれらリン脂質合成酵素もデータベース検索の結果、同じ酵素ファミリーに属するものであることが判明した。古細菌の種類別のリン脂質の分布状況と照合してイノシトールリン脂質合成酵素とグリセロールリン脂質合成酵素を同定することができた。セリンリン脂質からエタノールアミンリン脂質を合成するアーキチジルセリンデカルボキシラーゼと思われる酵素の遺伝子を多くの古細菌ゲノムから検出した。
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