有用細菌のエネルギー獲得効率の改善を目標とするグラム陽性細菌の呼吸鎖の研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07459018
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 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: 野口 俊介 九州工業大学, 情報工学部, 助手 (30222194) ; 坂本 順司 九州工業大学, 情報工学部, 助教授 (80175364)
• キーワード: シトクロムオキシダーゼ / キノールオキシダーゼ / 呼吸鎖 / プロトン輸送 / 生育収量 / 枯草菌 / Bacillus stearother mophilus / Carynebacterium

研究概要

全ゲノム解読計画に用いられる枯草菌168株の遺伝子破壊株としてcaa_3型シトクロムcオキシダーゼを欠く株、aa_3型キノールオキシダーゼを欠く株を得ることが出来たので、これらの株のH^+/O比を生育収量Yの比較に着手した。
好熱性バシラスのcaa_3型シトクロムcオキシダーゼを欠く株の末端酸化酵素を分析したところbd型キノールオキシダーゼと、これまでその機能が未知であったシトクロムc-551を基礎とするb(a/o)_3型シトクロムcオキシダーゼを見出し、これを精製し引き続いてその性質を調べた。
コリネ型細菌のうち、Corynebacterium glutamicumからaa_3型シトクロムcオキシダーゼを、Brevibacterium flavumからbd型キノールオキシダーゼの精製を行った。また28kDaのc型シトクロムも精製した。これがaa_3型オキシダーゼの基質となり、シトクロムbc_1複合体の一部として働いているか否かを検討している。グラム陽性菌のなかでもGC比の高いグループの細菌の呼吸鎖かGC比の低いグループであるBacillus属細菌のものとは、だいぶ異なった呼吸鎖を持っていそうである。

研究成果

• [文献書誌] Sakamoto,J.,Matsumoto,A.Oobuchi,K.and Sone,N.: "Cytochrome bd-type quinol oxdase in a mutant of Bacilus stearothermophilus deficient in caa3-type cytochrome c oxidase" FEMS Microbiol.Lett.,143,151-158. 143. 151-158 (1996)
• [文献書誌] Sone,N.,Tsuchiya,N.,Inoue,M.and Noguchi,S.: "Bacillus stearothermophilus qcroperon encoding Rieske Fe Sprotein,cytochrome b6 and a novel-type cytochrome c1 of quinol-cytochrome c reductase." J.Biol.Chem.271,12457-12462. 271. 12457-12462 (1996)
• [文献書誌] Nagata,K.,Tsukita.S.,Tamura,T.and Sone,N.: "A cb-type cytochrome c oxidase terminates the rrespiratory chain in Helicobacter pylori." Microbiology,142,1757-1763. 142. 1757-1763 (1996)
• [文献書誌] Tanaka,T.,Inoue,M.,Sakamoto,J.and Sone,N.: "Intra-and Inter-complex cross-linking of subunits in the quinol oxidase super-complex from thermophilic Bacillus PS3." J.Biochem.119. 482-486 (1996)