酸化発酵の解析:酢酸菌のシアン耐性呼吸領の生化学的及び遺伝子工学的再構成

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03660118
• 研究機関: 関西大学
• 研究代表者: 飴山 實 関西大学, 工学部, 教授 (90022053)
• 研究分担者: 松下 一信 山口大学, 農学部, 助教授 (50107736) ; 山手 和弘 関西大学, 工学部, 専任講師 (40158233)
• キーワード: Gluconobacter suboxydans / アルコ-ル脱水素酵素 / エタノ-ル酸化酵素系 / グルコ-ス・フェリシアニド酸化還元酵素 / チトクロムC / シアン耐性

研究概要

酢酸菌gluconobacter suboxydans subsp.α株は,アルコ-ル脱水素酵素、エタノ-ル酸化酵素、グルコ-スーフェリシアニド酸化還元酵素などの活性を欠いており、また、その細胞膜中のチトクロムC含量は極めて少なく、シアンやアジドによる呼吸活性の阻害に対して感受性が高い。通常のG.suboxydansにくらべて、その細胞膜にあるアルコ-ル脱水素酵素を構成するサブユニットのキノヘムタンパクは少なく,もう一のサブユニットであるチトクロムCは欠損していた。この細胞膜へG.suboxydansから精製したアルコ-ル脱水素酵素を再構成してやることで、エタノ-ル酸化活性は完全に回復し,且つシアンやアジドに対する耐性も回復した。グルコ-スーフェリシアニド酸化還元酵素活性も回復した。これらの回復は、チトクロムC成分を再構成してやることでも観察されたので、アルコ-ル脱水素酵素の中のチトクロムC成分こそ,エタノ-ル酸化素呼吸領に必須の成分であり,シアンやアジド耐性に関するものであった。
したがって、次の課題として次のことを考察する段階に入りつつある。すなわち,
1)G.suboxydansからsubsp.αへアルコ-ル脱水素酵素のサブユニットの情報を含むプラスミドを形質転換法で導入をはかる.
2)シアン耐性経路をもつ菌ともたない菌の膜小胞などを用いて、膜電位が酸化発酵能や糖質酸化呼吸活性にどのように影響するかを調べる。

研究成果

• [文献書誌] O.ADACHI,K.MATSUSHITA,E.SHINAGAWA & M.AMEYAMA: "Calcium in Quinoprotein Methanol Dehydrogenase Can Be Replaced by Strontium" Aqric.Biol.Chem.54. 2833-2837 (1990)
• [文献書誌] O.ADACHI,K.OKAMOTO,K.MATSUSHITA,E.SHINAGAWA and M.AMEYAMA: "An Euzyme Catalyzing Liberation of Pyrrolaquinoline Quinone (PQQ) from PQQ-Adduicts." Aqric.Biol.Chem.54. 2481-2483 (1990)
• [文献書誌] O.ADACHI,K.MATSUSHITA,E.SHINAGAWA,and M.AMEYAMA: "Crystallization and Properties of L-Pyenylalauine Ammonia-Lyase from Rhodosporidium for Doides" Aqric.Biol.Chem.54. 2839-2843 (1990)
• [文献書誌] O.ADACHI,K.OKAMOTO,K.MATSUSHITA,E.SHINAGAWA and M.AMEYAMA: "An Ideal Basal mediumfor Assaying Growth Stuimulating Activity of Pyrroloquinone with Acetobacter aciti IFO3284" Aqric.Biol.Chem.54. 2751-2752 (1990)
• [文献書誌] K.MATSUSHITA,YNAGATANI,E.SHINAGAWA,O.ADACHI and M.AMEYAMA: "Recostitution of the Ethanol Oxidase Respiratory Chain is Membranes of Quinoprotein Alcohol Degydrogenese-Defieient Gluconobacter suboxydans veir.α Storins" J.Bacteriol.173. 3440-3445 (1991)
• [文献書誌] K.MATSUSHITA,E.SHINAGAWA,O.ADACHI & M.AMEYAMA: "Cytochrome a,of Acetobacter aceti is a cytochvome ba burctioning as ubigeinal oxidase" Proc.Natl.Acad.Sci.USA.87. 9863-9867 (1990)
• [文献書誌] M.AMEYAMA & O.ADACHI (分担): "Enzyme Dependent on Pyridoxal Phosphetes and Other Conbonyl Compound as Cofactors" Pergamon Press.,Oxford, 656 (1991)