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1.脱窒真菌Fusarium oxysporumの脱窒機構の解明
カビ脱窒系に特異的な一酸化窒素還元酵素、P450nor遺伝子を単離し、発現調節機構に関し検討した。カビ脱窒系も細菌脱窒系と同様、硝酸/亜硝酸の存在及び酸素分圧を検知し、転写レベルで調節されることを明らかにした。異化型亜硝酸還元酵素(Nir)及びその生理的電子供与体であるアズリンを、真核生物として初めて単離した。カビ脱窒系がミトコンドリアに局在し、ATP生成に共役すること、すなわち嫌気呼吸として働くことを明らかにした。またP450nor c DNAにミトコンドリアへの移送プロ配列を認めた。
2.新規脱窒系の検索と諸性質の解明
これまでカビ同様、脱窒能の認められていない放線菌、酵母などを検索し、多くの脱窒菌を見いだした。それらのうち、放線菌Streptomyces thioluteusよりNir及びアズリンを単離した。両者ともカビのものに酷似していた。また脱窒真菌Cylindrocarpon tonkinenseより2種のP450norアイソザイムを単離した。また共脱窒活性の高いカビを検索し、Fusarium solani IFO 9425に高い活性を見いだした。本菌はアニリン、アミノ酸、アザイドなどの窒素化合物を共脱窒基質とした。
3.水処理への応用
カビ脱窒系は、P450norの関与、強い共脱窒活性、及び亜酸化窒素還元酵素(Nos)の欠如が特徴であるが、Nirおよび硝酸還元酵素の系は細菌脱窒素系と良く似ており、Nos遺伝子を補えば水処理への利用が可能である。脱窒真菌の形質転換系構築に関する基礎データを得た。
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