還元的TCAサイクルの鍵炭酸固定反応

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08660094
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 石井 正治 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (30193262)
• キーワード: 還元的TCAサイクル / フェレドキシン / 独立栄養細菌 / 炭酸固定 / 炭酸ガス

研究概要

本研究においては、好熱好気性水素細菌Hydrogenobacter thermophilus TK-6株において還元的TCAサイクルが機能していることを証明するとともに同サイクルに関する生化学・遺伝学的知見を深めることを目的としている。本年度においては、研究実施計画で述べた内容がほぼ全て達成された。
1.各種クロマト的手法を用いてフェレドキシンを精製し、生化学的特徴付けを行った。
2.各種クロマト的手法を用いてピルビン酸シンターゼを精製し、特徴付けを行った。
3.α-KG(ピルビン酸)シンターゼとフェレドキシンとの反応性を調べた。
(1)α-KG(ピルビン酸)デヒドロゲナーゼ方向での反応性
基質としてα-KG(ピルビン酸)、CoA、酸化型フェレドキシンを用い、400nm付近の吸光度の減少からフェレドキシンが還元されることを見出した。
(2)α-KG(ピルビン酸)シンターゼ方向での反応性
基質としてコハク酸(クエン酸)、NaH^<14>CO_3、及び還元型フェレドキシンを用い、CoA化合物生成のためのごく少量の無細胞抽出液存在下反応を行わせ、反応産物をTLCで分離分析することによりα-KG(ピルビン酸)を検出した。

研究成果

• [文献書誌] Masaharu Ishii: "Purification and characterization of ferredoxin from Hydrogenobacter thermophilus strain TK-6" Biosci.Biotech,Biochem.60・9. 1513-1515 (1996)
• [文献書誌] Ki-Seok Yoon: "Purification and characterization of pyruvate:ferredoxin oxidoreductase from Hydrogenobacter thermophilus TK-6" Arch.Microbiol.(in press).
• [文献書誌] Ki-Seok Yoon: "Carboxylation reactions of pyruvate:ferredoxin oxidoreductase and 2-oxoglutarate iferredoxin oxidoreductase from Hydrogenobacter thermophilus TK-6" Biosci.Biotech.Biochem.(in press).