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環境微生物におけるビフェニル代謝遺伝子のネットワークと分子進化

研究課題

研究課題/領域番号 04660124
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 応用微生物学・発酵学
研究機関九州大学

研究代表者

古川 謙介  九州大学, 農学部, 助教授 (90221556)

研究分担者 吉野 貞蔵  九州大学, 農学部, 助手 (80117291)
研究期間 (年度) 1992 – 1993
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1993年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1992年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードビフェニル資化菌 / トルエン資化菌 / 代謝遺伝子 / 塩基配列 / 分子進化 / 遺伝子相同性 / 酸素添加酵素 / 基質特異性 / ビフェニル / 土壌細菌 / コスミドライブラリー
研究概要

ビフェニル(BP)資化菌は環境中に広く分布しており、本研究において32株のBP資化菌についてBP代謝(bph)遺伝子の相同性、BP環開裂酵素の免疫学性質を検し、BP資化菌を4つのグループに分類した。ついで、代表的なビフェニル(BP)資化菌Pseudomonaspseudoalcaligenes KF707株のBP代謝遺伝子(bph)クラスター、11.3kbの全塩基配列を決定した。bphクラスターの各遺伝子はトルエン資化菌P.putida F1株のトルエン代謝tod遺伝子クラスターのそれと遺伝子構成が類似しており、各遺伝子の塩基配列は約60%の高い相同性を示した。しかし、両代謝系の分解特牲は明らかに相違していた。ビフェニル資化KF707株のトランスポゾン変異株にトルエン代謝tod遺伝子を、逆にトルエン資化F1株にbph遺伝子を導入することにより相互の相補試験を行った。その結果、ビフェニル代謝系においては、初期酸素添加酵素がトルエン代謝の障害になっており、F1株のトルエン代謝系においては環開裂物質加水分解酵素がビフェニル代謝の障害となっていた。そこでトルエン初期酸素添加酵素遺伝子群を構成している4つのサブユニット遺伝子のうち、todCIC2の2つの遺伝子を広宿主ベクターにのせ、ビフェニル資化菌KF707株に導入するとトルエン資化能が獲得された。一方、トルエン資化F1株にbphD(ビフェニル環開裂物質加水分解酵素遺伝子)を導入するとBP資化能が生じた。ビフェニル資化菌は他の芳香族化合物資化菌と同様、リグニンの末端分解に関与しているものと考察した。

報告書

(3件)
  • 1993 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] Furukawa,K.et al.: "Biochemical and genetic basis for the degrad-ation of polychlorinated biphenyls in soil bacteria" Pseudomonas:Molecular Biology and Biotechnology. 259-267 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furukawa,K.: "Gene coding for PCB-degradation in soil bacteria" Now and Future. 8. 13-16 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furukawa,K.et al.: "Gene components responsible for discrete substrate specificity in the catabolism of biphenyl(bph operon)and toluene(tod operon)" J.Bacteriol.175. 5224-5232 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furukawa,K.et al.: "Efficient degradation of trichloroethylene by a hybrid aromatic ring dioxygenase" J.Bacteriol.(印刷中). (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furukawa,K.et al.: "Construction of hybrid biphenyl(bph)and toluene(tod)genes for functional analysis of aromatic ring dioxygenases" Gene. 138. 27-33 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furukawa,K.: "Molecular genetics and evolutionary relation-ship of PCB-degrading bacteria" Biodegradation. (印刷中). (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Furukawa, S.Hayashida and K.Taira: "Biochemical and genetic basis for the degradation of polychlorinated biphenyls in soil bacteria" Pseudomonas : Molecular Biology and Biotechnology. 259-267 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Furukawa: "Genes coding for PCB-degradation in soil bacteria" Now and Future. 8. 13-16 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Furukawa, J.Hirose, A.Suyama, A.Zaili and S.Hayashida: "Gene components responsible for discrete substrate specificity in the catabolism of biphenyl (bph operon) and toluene (tod operon)" J.Bacteriol. 175. 5224-5232 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Furukawa, J.Hirose, S.Hayashida and K.Nakamura: "Efficient degradation of trichloroethylene by a hybrid aromatic ring dioxygenase" J.Bacteriol. 176(in press). (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Hirose, A.Suyama, S.Hayashida and K.Fukrukawa: "Construction of hybrid biphenyl (bph) and toluene (tod) genes for functional analysis of aromatic ring dioxygenases" Gene. 138. 27-33 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Furukawa: "Molecular genetics and evolutionary relationship of PCB-degrading bacteria" Biodegradation. (in press). (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K,Furukawa et.al.: "Gene components responsible fordiscrete substrate specifi-city in thecatabolism of biphenyl(bph operon)andtoluene (tod operon)" J,Bacteriol. 175. 5224-5232 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] K,Furukawa et al.: "Efficient degradation of trichloroethylene by a hybrid aromotic ringdioxygenase" J,Bacteriol. (印刷中). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] K,Furukawa et al.: "Construction of hybrid biphenyl(bph)and toluene (tod)genes for functional analysis of aromatic ring dioxygenases" Gene. 138. 27-33 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] K,Furukawa et al.: "Molecular genetics and evolutionary relationship of PCB-degrading bacteria" Biodegradation. (印刷中). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Furukawa,K.et.al.: "Biochemical and genatic basis for the degradetion of polychlorinated biphenyls in soil bacteria" “Pseudomonas:Molecular Biology and Biotechnology". 259-267 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Furukawa,K.: "Genes coding for PCB-degradation in soil bacteria" Now and Future. 8. 13-16 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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