| 研究課題/領域番号 |
09660100
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用微生物学・応用生物化学
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| 研究機関 | 福井県立大学 |
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研究代表者 |
中森 茂 福井県立大学, 生物資源学部, 教授 (00254243)
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| 研究分担者 |
和田 大 福井県立大学, 生物資源学部, 助手 (00301416)
高木 博史 福井県立大学, 生物資源学部, 助教授 (50275088)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2000年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1999年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1998年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
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| キーワード | 含硫アミノ酸 / システイン / シスチン / メチオニン / 大腸菌 / シロイロナズナ / セリンアセチルトランスフェラーゼ / 発酵生産 / トリプトファナーゼ / システインデスルフヒドリラーゼ / アンチセンスDNA / フィードバック阻害 / PCR / ランダム変異 |
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| 研究概要 |
システイン(シスチン)の微生物による生産について検討し、大腸菌を用いた分子生物学的な手法によって、初めてその生産の実績を示した結果の報告である。
1)大腸菌の野生株ではシステインの生合成は合成酵素、セリンアセチルトランスフェラーゼ(以下SAT)のフィードバック阻害で制御されていることが知られていたので、SATタンパク質の256番目のMetを他のアミノ酸残基で置換した変異型のSAT遺伝子をタンパク質工学的に作成し、システインの分解活性を低下させた大腸菌変異株に導入し、約1.0g/lのシステインを生産することを示した。
2)次に、SATの任意の位置に変異を導入した変異型のSAT遺伝子をerror prone PCRで合成し、これらを上記の大腸菌に導入することによって、約1.2g/lのシステインを生産することを示した。
3)さらにシロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)にはシステインによるフィードバック阻害のないSATが存在するので、この遺伝子を大腸菌で発現させることによって約2.0g/lのシステインを生産することを示した。
4)もう一つの含硫アミノ酸であるメチオニン生産菌を取得し、この生産のメカニズムが調節タンパク質MetJの54番目のSerがAsnに置換され、この結果酵素合成の脱抑制となっていることを明らかにした。
5)システインの分解活性がトリプトファナーゼとシスタチオニン-β-リアーゼで行われていることを明らかにし、これらの遺伝子を破壊することによって、システインの生産が向上することを示した。
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