| 研究課題/領域番号 |
04660118
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
応用微生物学・発酵学
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| 研究機関 | 鳥取大学 |
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研究代表者 |
喜多 恵子 鳥取大学, 工学部, 助教授 (70234226)
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| 研究分担者 |
加藤 暢夫 京都大学, 農学部, 教授 (50026556)
簗瀬 英司 鳥取大学, 工学部, 助教授 (20158033)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1993
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| キーワード | ^<13>C-標識糖リン酸 / メタノール / ホルムアルデヒド / Methylomonas aminofaciens / C_1化合物固定系 / アルコールオキシダーゼ / カタラーゼ |
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| 研究概要 |
メチロトローフ細菌のC_1化合物固定経路であるリブロースモノリン酸経路では、ホルムアルデヒドとリブロース5-リン酸とのアルドール縮合を触媒するヘキシュロースリン酸シンターゼが関与する。この酵素反応では、ホルムアルデヒドの炭素はヘキシュロース6-リン酸のC-1位に取り込まれる。生成した糖リン酸は、さらに2段階の異性化反応をへて、グルコース6-リン酸へとなる。本研究では、メタノールに生育した細菌、Methylomonas aminofaciens 77aから部分精製したヘキシュロースリン酸シンターゼとホスホヘキシュロイソメラーゼ、およびホウレン草のホスホリボイソメラーゼ、酵母のホスソグルコイソメラーゼからなる触媒系に^<13>Cホルムアルデヒドとリボース5-リン酸を加えた反応液を用い、部位特異的な^<13>Cラベル化反応系を構築した。その結果、^<13>Cホルムアルデヒドを基質とした場合には、[1-^<13>C]グルコース6-リン酸を56.2g/lと[1-^<13>C]フルクトース6-リン酸を26.8g/l合成することに成功した。メタノールをC_1の供与体とした場合には、メタノールからホルムアルデヒドへの変換にはアルコールオキシダーゼが有効であり、最適条件下では、165分間の反応で[1-^<13>C]グルコース6-リン酸を45.6g/lと[1-^<13>C]フルクトース6-リン酸を16.4g/l蓄積した。ホルムアルデヒドとメタノールは酵素に対する毒性のため、高濃度で反応液に加えることができないので、それぞれ、50mM,100mMずつ逐次添加した。また、アルコールオキシダーゼの反応には分子状酸素を要求するが、強く通気をすると酵素が失活するため、カタラーゼと過酸化水素を添加して高濃度の酸素を温和な条件で供給する新しい方法を考案した。この^<13>Cメタノールからの^<13>C標識糖の合成反応は高転換率、高収率であり、実用化が可能である。
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