2007 Fiscal Year Annual Research Report
嫌気性アンモニア酸化(anammox)反応の電子伝達系と脱窒機構の解明
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18780066
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| Research Institution | Sojo University |
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Principal Investigator |
西山 孝 Sojo University, 生物生命学部, 助教 (00425331)
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| Keywords | anammox / 嫌気性アンモニア酸化 / 脱窒 / バイオリアクター |
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| Research Abstract |
(ヒドロキシルアミン酸化還元酵素(HAO)の精製と機能解析)
KSU-1株の菌体内でHAOはHZOに匹敵するほど大量に存在しており、また、他のanammox菌のゲノム中にはhao遺伝子が複数存在することからHAOがanammoxに重要であると推定された。KSU-1株のHAOを精製したところ、その酵素特性は硝化菌や他のanammox菌のHAOに類似しており、ヒドラジン酸化活性はHZOよりかなり弱く、ヒドラジン酸化は主にHZOが担っていると推察された。KSU-1株のHAOはHZOと同様にホモダイマーで、ホモトリマーである他のHAOと分子構成が異なっていた。この違いは、KSU-1株ではHAOがHZOの代替としてヒドラジン酸化を行い他の分子種と相互作用するので、同様の分子構成を取る必要があることに由来すると考察された。
(hzo遺伝子、hao遺伝子の発現解析)
KSU・1株でHZOとHAOが大量発現している原因として、その遺伝子の転写活性が強力なことが考えられた。二つのhzo遺伝子(hzoA、hzoB)とhao遺伝子の転写開始点をプライマー伸長法で決定し、プロモーター領域を予測した。その結果、転写量の多いhzoBとhaoのプロモーター領域が大腸菌のコンセンサス配列に類似(haoのそれは一致)していることが判明した。
(NIRの精製)
KSU-1株の膜画分を調製し、種々の界面活性剤を使用してNIRの可溶化条件を検討した。また、膜をリパーゼによって分解し、膜タンパク質を遊離させる方法も試みた。しかし、いずれの方法でもNIRは可溶化できず、精製過程に進むことができなかった。これはNIRの結合している膜がanammox菌特有のladderane脂質で構成されていることが原因と考えられ、NIRの可溶化には特殊な可溶化法の開発が必要と考察された。
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