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カビの新な窒素代謝系の解析

Research Project

Project/Area Number02J06231
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 応用微生物学・応用生物化学
Research InstitutionUniversity of Tsukuba
Research Fellow 周 哲敏  筑波大学, 応用生物化学系, 特別研究員(PD)
Project Period (FY) 2002 – 2003
Project Status Completed(Fiscal Year 2003)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost : ¥2,200,000)
Fiscal Year 2003 : ¥1,200,000 (Direct Cost : ¥1,200,000)
Fiscal Year 2002 : ¥1,000,000 (Direct Cost : ¥1,000,000)
Keywords複合呼吸系 / アンモニア発酵 / 異化 / 脱窒 / ヘテロ乳酸発酵 / Fusarium oxysporum / アルデヒド脱水酵素(アシル化) / 酢酸キナーゼ
Research Abstract

糸状菌Fusarium oxysporumの複合呼吸系とも呼ぶべきエネルギー獲得形態を検討し、進んでいた。
(1)アンモニア発酵の分子機構解明:F.oxysporumが硝酸塩を異化的にアンモニアヘ還元することが発見された。類似の硝酸塩異化代謝は大腸菌などで知られているが、発酵的な(呼吸鎖電子伝達系に結びつかない)アンモニアへの還元は新発見であった。発酵酵素中のkey enzyme,アルデヒド脱水酵素(アシル化)、酢酸キナーゼを見つけた。この二つ酵素がカビにとって初めてのことである。今精製し、性質を解明したいが、なかなか精製ができない。厚因としてはこのような酵素がいくつタンパク質で結合しており、分離ができないと思う。
(2)アンモニア発酵における炭素源代謝の解明:アンモニア発酵での硝酸からアンモニアヘの窒素変換率は、エタノールを炭素源にした際最も高くなることが判明した。エタノールからの発酵産物が酢酸であるのが明らかにした。アンモニア発酵における炭素源代謝経路を判明し、ATP生成部位を特定した。
(3)複合呼吸系の酸素レベルへの応答機構解明:アンモニア発酵は最も嫌気的な条件で誘導され、酸素呼吸はもろろん高い通気条件で発現する。脱窒はそれらの中間である。これら3種の呼吸系がそれぞれどのように酸素濃度に応答しているかを、遺伝子レベルで解明している。脱窒、アンモニア発酵の外、F.oxysporumアルコール発酵もうできるのが示された。脱窒、アンモニア発酵とアルコール発酵は低酸素条件下でF.oxysporumのエネルギー代謝ルールであり、この3つエネルギー代謝間の関係を検討した。また、F.oxysporumアルコール発酵がヘテロ乳酸発酵と判明した。ヘテロ乳酸発酵経路中に一種類のkey enzyme(glucose-6-P dehydrogenase)が存在することが明らかにした。

Report

(2results)
  • 2003 Annual Research Report
  • 2002 Annual Research Report

Research Products

(5results)

All Other

All Publications

  • [Publications] N.Takaya, M.A.B.Sasaki, Y.Sakaguchi, I.Kato, Z.Zhou, H.Shoun: "Aerobic denitrifying bacteria that produce low levels of nitrous oxide"Appl.Environ.Microbiol.. 69. 3152-3157 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 周哲敏, 祥雲弘文: "カビのアンモニア発酵"化学と生物. 41・9. 561-562 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Z.Zhou, N.Takaya, M.Sakairi, H.Shoun: "Oxygen requirement for denitrification by the fungus Fusarium oxysporum"Arch. Microbiol.. 175. 19-25 (2001)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] Z.Zhou, N.Takaya, A.Nakamura, M.Yamaguchi, K.Takeo, H.Shoun: "Ammonia Fermentation, a Novel Anoxic Metabolism of Nitrate by Fungi"J. Bio. Chem.. 277. 1892-1896 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] Z.Zhou, N.Takaya, H.Shoun.: "Denitrification by eukaryotic microorganisms"Recent Research Developments in Microbiology. 6. 259-268 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report

URL :

Published : 2002-04-01   Modified : 2016-04-21  

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