Identification of the nucleoside degradation system in Archaea

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K05411
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 佐藤 喬章 京都大学, 工学研究科, 准教授 (60571411)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: アーキア / ヌクレオシド / 代謝

Outline of Annual Research Achievements

本研究では好塩性アーキアにおける新規ヌクレオシド代謝経路の全容解明を目指した。昨年度までに、ウリジンホスホリラーゼと推定されていた2つの酵素の内の一つがグアノシンホスホリラーゼであることを明らかにし、リボース-1-リン酸の産生酵素を同定した。また、好塩性アーキアの無細胞抽出液中からグリコールアルデヒド代謝酵素を精製・解析した。その結果、sn-グリセロール-1-リン酸デヒドロゲナーゼと推定されていた酵素がグリコールアルデヒドレダクターゼであることを明らかにした。これらのことから一部の好塩性アーキアにおいて、これらの2酵素とリボース-1-リン酸キナーゼ、リボース-1,5-ビスリン酸イソメラーゼ、リブロース-1,5-ビスリン酸ホスファターゼ、リブロース-1-リン酸アルドラーゼがグアノシンのリボース部位をリブロース-1,5-ビスリン酸を経由してジヒドロキシアセトンリン酸およびエチレングリコールへと代謝する、新規ヌクレオシド代謝経路を構成していることを明らかにした。また、好塩性アーキアの無細胞抽出液中の各酵素の活性を解析し、いずれの反応も進行し得ることを確認した。
令和3年度は論文作成のための再現性を確認するための実験を行い、またそのデータに基づいて論文を作成した。現在、投稿のための最終調整を行っている。さらに、上記のホスホリラーゼ以外にもリボース-1-リン酸の産生酵素が存在する可能性を考え、好塩性アーキアの無細胞抽出液中の各ヌクレオシドに対するホスホリラーゼ活性を検討した。その結果、グアノシンに対する活性に加えて、他のヌクレオシドに対するホスホリラーゼ活性も検出された。本酵素を同定するために精製を進め、複数のメインバンドが観察される状態まで精製することができた。現在、本酵素の同定を行っており、好塩性アーキアにおけるヌクレオシド代謝系の理解をさらに深める。