2009 Fiscal Year Annual Research Report
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17108002
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
五十嵐 泰夫 The University of Tokyo, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (90114363)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石井 正治 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (30193262)
新井 博之 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教 (70291052)
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| Keywords | H.thermophilus / フェレドキシン / Fd-NADPレダクターゼ / ルビレリスリン / アミノ酸転移酵素 |
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| Research Abstract |
本菌の炭酸固定経路が還元的TCA回路であり、その還元力がフェレドキシン(Fd)によって供給されることは繰り返し述べてきた。本菌は水素をエネルギー源とする化学独立栄養細菌であり、水素からFdまでの還元力伝達経路は明らかになっていなかった。研究最終年度に当たり、この問題を解決した。すなわち本菌においては、水素はまずヒドロゲナーゼによりNAD(H)の還元に用いらsれる。次にNAH-NADPリン酸手に酵素により一部NADPHに変換され、このNADPHがFd-NADPレダクターゼによりFdの還元に用いられることを証明した。さらにこの還元型Fdによるピルビン酸の還元酵素(炭酸固定酵素)、pyruvate-Fd酸化還元酵素、および2-oxoglutarateの還元酵素(炭酸固定酵素)である2-oxoglutarate-Fd酸化還元酵素について、その反応機構を明らかにした。
本菌の酸化還元における基本通貨がFdであることは繰り返し述べてきた。ゲノムプロジェクトによって、本菌には7種類のFd遺伝子が存在することが明らかになっている。発現解析によって、本菌の中で主に発現しているFdを明らかにし、さらにその結果判明した本菌の主要FdであるFd-3をプローブとしたアフィニティクロマトグラフィーを行い、上述の酸化還元酵素を含む既知の酵素の他、新たにFdとアフィニティを有するたんぱく質を同定した。そのうちの一種、ルビレリスリン(Rbr)は、本菌の持つ酸素耐性に関わっている可能性を示した。
さらに本菌が特異な窒素代謝経路を持つことを明らかにしているが、今年度新たにアミノ酸生合成・変換に関わる酵素セリンヒドロキシメチル転移酵素(SHMT)の性状解析を行い、本菌の特異なアミノ酸生合成経路についての新たな知見を得た。
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