研究課題
基盤研究(C)
抗結核薬D-サイクロセリン（D-CS）の生産菌から, 新規のアルギニン水酸化酵素DcsAの電子伝達系を同定する。同定した電子伝達系をコードする遺伝子, DcsAをコードするdcsA遺伝子, および, ヒドロキシアルギナーゼをコードするdcsB遺伝子を同時に大腸菌に導入することにより, 大腸菌を宿主としたヒドロキシウレア（HU）の生産システムを構築する。また, 新たに構築したHU生産システム, および, これまでに構築したD-CS生産システムを統合することにより, 大腸菌を宿主としたD-CSの実用レベル大量生産システムを確立する。
本研究では, 新規アルギニン水酸化酵素DcsAの電子伝達系を同定するため, 抗結核薬D-サイクロセリン（D-CS）生産菌由来の3種のフェレドキシン（FDX）および2種のFDX還元酵素（FDR）を, 大腸菌の宿主・ベクター系を利用することにより取得した。しかしながら, DcsAの電子伝達系の決定には至らなかった。そこで, 電子伝達系としてPseudomonas putida由来のプチダレドキシン（PDX）およびPDX還元酵素（PDR）の利用を考え, PDXおよびPDRの大腸菌における発現系を構築し, 両タンパク質を可溶性のタンパク質として発現させることができた。
本研究で得られた成果は, 大腸菌を宿主とした抗癌剤ヒドロキシウレア（HU）の生産系の構築につながる可能性があり, 学術的に意義があると思われる。また, HU生産系の構築が達成されれば, D-CSの大腸菌を宿主とした実用レベル高生産系が確立され, より安全で安価なD-CSの供給につながる可能性があり, 社会的に意義があると考えられる。
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