2013 Fiscal Year Research-status Report
Halomonas属の新規PHA合成酵素の活性構造相関の研究
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25340128
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Kitakyushu National College of Technology |
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Principal Investigator |
水野 康平 北九州工業高等専門学校, 物質化学工学科, 准教授 (80342583)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | Halomonas / PHA / ポリヒドロキシアルカン酸 / 活性構造相関 |
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| Research Abstract |
申請者は、Halomonas sp. O-1が、有機酸（吉草酸）に対する耐性があり、吉草酸を取り込んで、優れた物性を有する共重合体ポリマー、P(3HB-3HV)を合成することを明らかにした。申請者はHalomonas属のPHA合成酵素PhaCの活性中心に特異な配列を見出したので、この配列の相違（G→S）がPHAの物性にどのような変化を与えるのか、検討するために、本年度、活性中心のアミノ酸を部位特異的に変異させた変異株を作製することに成功した。独自分離株のHalomonas sp. O-1および登録標準株Halomonas elongata DSM2581の各々について、[S-Y-C-V-G]→[S-Y-A-V-G]および、[S-Y-C-V-G]→[G-Y-C-V-G]のアミノ酸置換を施した変異株２種の取得ができた。これらの変異PHA合成遺伝子を2種類の宿主（大腸菌E. coli JM109及びPHA非合成Ralstonia eutropha PHB-4）に導入して、計4種の変異株を取得できた。これらの変異株によって、Halomonas sp. O-1のPHA合成特性の基本的な性質を幾つか明らかにすることができた。まず、活性中心の必須アミノ酸であるシステインCをアラニンAに変異させた変異株では、大腸菌において完全にPHA合成能を失ったことから、本アミノ酸が活性発現に必須の活性中心であることが明らかにされた。次に、Halomonas属の特徴となっているセリンSを通常のグリシンGに戻したものは、ポリマーの分子量の増加が認められた。分離株O-1、保存株ともに、Mw：20（×105）→27（×105）の増加であった。これは、本セリン残基が合成されるポリマーの分子量に影響することを示唆する結果であったと考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度である25年度の目標は、活性中心と予測されたアミノ酸配列の部位特異的置換変異株を作製することであった。これらはすでに作製が終了し、その基本的性質を培養系で検討するところまで結果を出したので、計画を遂行できたと言える。また、その結果、当該配列が活性中心であることを確認できたので予測通りの結果が得られており、順調に計画が進んでいると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度の計画は、予定通り遂行できたので、26年度は、当初の計画通り変異株を用いた培養実験を実施していく。最終年度である27年度に計画されているHalomonas sp. O-1のPHA酵素遺伝子の欠損株の取得に向けての準備を今年度中に実施したい。分離株の欠損株取得は予測できない不適合性などの問題が発生しやすいので、できるだけ、予備実験を前倒しして26年度中に行っていく。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当初予定していた旅費20万円が、時価相場の旅行では、予定よりも安く済んだために差額が生じた。
次年度、旅費、または学会費に追加してしようしていく。
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