2020 Fiscal Year Annual Research Report
”グルコース資化のホモキラリティー”への挑戦！～L-グルコース代謝の進化的検討～
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19K22267
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
中村 顕 筑波大学, 生命環境系, 教授 (10207863)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Keywords | L-glucose / catabolism / Rhizobiales / Verrucomicrobia / Luteolibacter |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2) L-グルコース代謝機構の保存性の検討
同定したL-グルコース代謝の第1段階(L-glucose dehydrogenase; 4340)、第2段階(L-gluconate dehydrogenase; 4343)酵素を含む、LG18株ゲノム中の遺伝子クラスター(4340-4345)の、残る4遺伝子について大腸菌で発現・精製し、タンパク質レベルでの機能解析を行った。その結果、これらの酵素はannotation通りaltronate oxidoreductase (4342)、altronate dehydratase (4341)、KHG/KDPG aldolase (4344)、fructokinase (4345)の機能を有することが判明した。この結果から、この遺伝子クラスターがL-グルコース代謝に関与する場合には、第3段階反応として5-keto-L-gluconateを5-keto-L-galactonate (D-tagaturonate)へと変換するC-4 epimeraseが必要であることが推定された。同株のゲノム配列から、同酵素をコードする遺伝子候補として0966, 2377, 3824を見出した。また、4345産物がfructoseに対しては活性を示すものの、L-グルコース代謝経路上の推定産物である2-keto-3-deoxy-D-gluconate (KDG)には活性を示さないため、同活性を有する酵素をコードする遺伝子もクラスター外に存在すると推定された。現在C-4 epimerase、KDG kinaseの同定を行っている。
3) LG18株の完全ゲノム配列の決定
Luteolibacter属ではL. luteusのみが完全ゲノム配列の報告があるのみである。そこでGridIONによる配列決定を行うことにより、LG18株の完全長ゲノム配列を決定した。その結果、同株ゲノムは約5.8 Mbの単一な環状ゲノムであり、4598 CDS, 9 rRNA, 56 tRNAをコードすることが明らかになった。
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