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本研究では、当研究室において発見されたカビおよび放線菌の脱窒系の機構を分子レベルでし、細菌の系と比較することにより、呼吸系の発生・進化についての知見を得ることを目的とする。本年度は以下の成果を得た。
1.2種の脱窒真菌、Fusarium oxysporumおよびCylindrocarpon tonkinenseの脱窒系構成成分のうち、未だ単離されていないもののタンパク精製と遺伝子取得を試みている。本年度はF.oxysporumより硝酸塩還元酵素の精製に成功した。分子量、穂酵素その他の性質は細菌の同酵素によく似ている。今後はこの精製タンパクのアミノ酸配列を部分決定し、遺伝子の取得を試みる。
2.放線菌Stretomyces thioluteus脱窒系の亜硝酸還元酵素の部分アミノ酸配列をもとに、PCR法により遺伝子断片を取得した。今後はこの断片をもとに遺伝子全領域の取得を目指す。また、一酸化窒素還元酵素がF.oxysporumと同様にP450であることが期待されたが、部分精製の結果、本酵素は他の細菌と同様のシトクロムbc複合体であることが判明した。今後この一酸化窒素還元酵素をさらに精製し、それをもとに遺伝子取得を試みる。
3.F.oxysporum形質転換系構築に成功した。
4.F.oxysporumの硝酸塩還元酵素の生理的電子供与体がユビキノールであることを明らかにした。まだギ酸脱水素酵素の電子受容体がユビキノンであることを示し、大腸菌と同様の、硝酸塩還元酵素への電子供与系の存在を明かにした。
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