2010 Fiscal Year Annual Research Report
絶対独立栄養性・好熱性水素細菌のゲノム情報を基盤とした生理生化学的研究
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21248010
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
石井 正治 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (30193262)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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 | 水素細菌 / 独立栄養 / Hydrogenobacter / マイクロアレイ |
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| Research Abstract |
(1)ゲノム情報を基盤としたTK-6株の進化系統的位置づけの明確化TK-6株の進化系統に関して統合的考察を行った。
(2)絶対独立栄養性の分子基盤
何故TK-6株が絶対独立栄養性を示すのかをここまでの解析をもとに検討を加えた。一番大きな理由としては、解糖系の内2箇所の酵素が存在せず、糖新生の方向にのみ機能していることと考えられた。
(3)新規窒素代謝経路の分子基盤
窒素代謝と炭素代謝の代謝的関連性を明らかにする過程で、糖新生ならびにアミノ酸生合成に着目した。糖新生経路においては、Fructose-1,6-bisphosphataseに着目した。本菌の無細胞抽出液を各種カラムクロマトグラフィーに供することにより、Fructose-1,6-bisphosphataseを精製し、その性状を明らかにした。また、アミノ酸生合性においては、セリン生合成に着目した。本菌の無細胞抽出液を各種カラムクロマトグラフィーに供することにより、ホスホセリンホスファターゼを精製し、その性状を明らかにした。
(4)呼吸代謝能多様性の分子基盤
本菌は好気性菌であるにもかかわらず、還元的TCAサイクルにより炭酸固定を行うことができる。そのため、強い酸化防御システムを有していることが予想される。実際、FNR(Ferredoxin:NADP oxidoreductase)が反応に関与しルブレリスリンが還元され、還元型ルブレリスリンがペルオキシダーゼを有することで酸化防御システムとして機能している、ということが示された。なお、この推論はルブレリスリン変異株を用いた実験により、実証されている。
本菌が三価鉄を電子受容体として生育できることも示した。
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