好熱菌のシトクロムオキシダ-ゼ;遺伝子工学的手法の利用による構造機能連関の解析

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02454546
• 研究機関: 九州工業大学
• 研究代表者: 曽根 専史 九州工業大学, 情報工学部, 教授 (20049034)
• 研究分担者: 石塚 盛雄 中央大学, 理工学部, 助教授 (50168241)
• キーワード: 好熱菌 / シトクロムオキシダ-ゼ / 呼吸鎖 / プロトン輸送 / 形質転換

研究概要

1。前年度にひきつずき好熱性バシラスにDNAを導入し形質転換をおこさせる方法を改良し、プラスミドpUB110あるいはそれからホモロガスレコンビネ-ション用に作成したpUB11(Tc)を約1万個/μgDNAの効率でB.stearothermophilusに導入することができた。
2。pUB11(Tc)を制御酵素で切断し1041株に導入したところ、テトラサイクリン感受性でちいさなコロニ-をつくりTMPD(テトラメチルーpーパラフェニレンジアミンを酸化する活性の低い株をとることができた。現在、この株が意図したようにホモロガスレコンビネ-ションをおこしオキシダ-ゼ(caa_3)マイナスかどうかを、DNAと蛋白質の面から検討している。
3。ニトロソグアニジンを変異元として好熱性バシラスPS3より種々のTMPD酸化能がおおはばに減少した変異株を分離し、その性質を決定した。これらの変異株の膜画分はNADHを基質に活発に呼吸するが、シトクロムc酸化活性は大幅にげんしょうしている。またその可視スペクトルの解析はこのような変異株ではシトクロムcまたはシトクロムa(a_3)の存在量が大幅に減少していた。
4。これらの結果、細菌の末端酸化酵素について新しい研究方法と視点を打ち出すことができた。

研究成果

• [文献書誌] Sone,N.,and Fujiwara,Y.: "Haem A can replace haem A in the active site of cytochrome c oxidase from thermophilic bacterium PS3" FEBS Letters. 288. 154-158 (1991)
• [文献書誌] Sone,N.,& Fujiwara,Y.: "Effect of aeration during growth of Bacillus stearothermophilus on proton pumping actitity and change of terminal oxidases" J.of Biochemistry. 110. 1016-1021 (1991)
• [文献書誌] Tano,H.,Ishizuka,M.& Sone,N.: "The cytochrome c oxidase genes in blueーgreen algae and characteristics of the deduced protein sequence for subunit II of the thermophilic cyanobacterium Synechococcus vulcanus" Biochem.Biophys.Res.Commun.181. 437-442 (1991)
• [文献書誌] 曽根 〓史: "細菌の呼吸鎖複合体におけるシトクロムの役割とプロトン輸送" 蛋白質核酸酵素. 36. 798-799 (1991)
• [文献書誌] 曽根 〓史: "新生化学実験講座.第5巻(分担執筆:4.5電子伝達系のプロトン輸送能)" 東京化学同人, (1992)