研究課題
本研究では、土壌微生物工S.paucimobilis SYK-6株の示す特異的リグニン分解の初期過程として重要な芳香環メチルエーテル結合の開裂反離を取り上げ、その反応に関与する酵素触媒の多様性とその反応機構、およびそれらの酵素を指令する遺伝子の単離と構造解析を目的に実施した。本研究では先ず,土壌微生物S.paucimobilis SYK-6株によるリグニンの分解代謝の初期過程で重要な役割を果たすリグニン芳香環に結合したメチルエーテルの開裂酵素の機能が、リグニン・ビフェニル構造やバニリン酸・シリンガ酸などの多様な化学構造を持つ芳香環に対し、どの様な多様性を備えて対応するのか?を中心に、リグニン分解に関与するメチルエーテル結合開裂酵素の反応機構と基質特異を明らかにした。その結果、リグニン・ビフェニル構造の脱メチル化反応は酸素添加型の酵素反応機構によって進行し、バニリン酸・シリンガ酸の脱メチル化反応はテトラヒドロ葉酸依存型の嫌気性微生物で認められるメチル転移反応によって進行している事が明かになり、単一細胞内に反応機構の全く異なる脱メチル化酵素が共存する事を発見した。第二に、本研究では世界的に見て例のない土壌徴生物S.paucimobilis SYK-6株に特有の酵素機能であるリグニン・ビフェニル構造に結合したメチルエーテルの解裂酵素に関し、この新規な酵素を指令する遺伝子の単離と塩化配列の決定を行った。
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