天然ゴム生合成に関する研究

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05044029
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 小倉 協三 東北大学, 反応化学研究所, 教授 (80006303)
• 研究分担者: D.WITITSUWAN Mahidol大学, 理学部・(タイ王国), 助教授 ; 古山 種俊 東北大学, 反応化学研究所, 助手 (20089808)
• キーワード: 天然ゴム / 生合成 / プレニルトランスフェラーゼ / ファルネシル二リン酸 / イソプレノイド / ポリプレノール / ゲラニルゲラニル二リン酸 / ゴム伸長因子

研究概要

天然ゴムのラテックスを採取後、直ちに超遠心分離を行い、ゴム部分,C-serum,B-serumに分画して、serum部分に存在するゴム生合成関連酵素の探索を行った。その結果、以下のことが判った。1.C-serumにもB-serumにも共に複数のプレニルトランスフェラーゼ活性が認められる。2.ラテックス採取の季節によるプレニルトランスフェラーゼ活性の変動がみられる。3.トリトンX-100の添加でプレニルトランスフェラーゼ活性は増大する。これらの酵素反応生成物を分析したところ、ファルネシル二リン酸(FPP),ゲラニルゲラニル二リン酸(GGPP)の他に、天然ゴム様物質が確認された。また、C-serumが天然ゴム生合成と各プレニルトランスフェラーゼとの関連を研究するための対象として最適であることがわかった。さらに、C-serum中には、従来天然ゴムの樹液には存在しないとされていたイソペンテニル二リン酸イソメラーゼが存在することが明らかに確認された。また、このイソメラーゼの諸性質も明らかにした。C-serum中に存在する各酵素を分離して、より正確なキャラクタリゼーションを行うために、中圧液体クロマトグラフィーによる分離・精製を試みたところ、イソメラーゼとプレニルトランスフェラーゼははっきりと分離できたが、FPP合成酵素とGGPP合成酵素との相互分離には至らなかった。ヘキサプレニル二リン酸様生成物を与える酵素や天然ゴムの合成を触媒する酵素については未だ分離できていない。

研究成果

• [文献書誌] Koyama,Tanetoshi: "Thermostable Farnesyl Diphosphate of Bacillus stearothermophilus" J.Biochem.113. 355-363 (1993)
• [文献書誌] Ohnuma,Shin-ichi: "Alteration of the Product Specificities of Prenyltransferases by Metal lons" Biochem.Biophys.Res.Commun.192. 407-412 (1993)
• [文献書誌] Inoue,Hitoshi: "Formation of Farnesal and 3-Hydroxy-2,3-dihydrofarnesal from Farnesol by Protoplasts of Botryococcus brauni" Biochem.Biophys.Res.Commun.196. 1401-1405 (1993)
• [文献書誌] Ohnuma,Shin-ichi: "Solanesyl Diphosphate Synthase Reaction with Artificial Substrates" Bioorg.Med.Chem.Lett.3. 2733-2738 (1993)
• [文献書誌] Koyama,Tanetoshi: "Site-directed Mutagenesis of Farnesyl Diphosphate Synthase" Canadian J.Chem.(in press).
• [文献書誌] Inoue,Hitoshi: "Formation of Farnesyl Oleate and Three Other Fatty Acid Esters by Cell-free Extracts of Botryococcus brauni" Phytochemistry. (in press).
• [文献書誌] 古山,種俊: "新タンパク質応用工学第11章第4節" フジテクノシステムズ (in press),