微生物のPHA合成遺伝子の発現調節機構の解明

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11217207
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 山根 恒夫 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (70026102)
• 研究分担者: 上田 俊策 宇都宮大学, 農学部, 助教授 (80160167) ; 中野 秀雄 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助教授 (00237348)
• キーワード: PHA / P(3HB) / P(3HV) / メチロトローフ / Paracoccus denitrificans / phaC / phaP / PHB depolymerase

研究概要

1.Paracoccus denitrificansにおけるPHA合成系遺伝子の発現様式の解析
n-ペンタノールまたはメタノールを唯一炭素源にして、N源豊富培地からN源枯渇培地へ菌体を培地交換し、RNAレベルおよびタンパク質レベルでのPHA合成・分解に関連する遺伝子群(合計5種類)の発現様式を検討した。それぞれの遺伝子に対して興味深い結果が得られた。
2.菌体内PHAデポリメラーゼの解析
Paracoccus denitrificansの菌体内に存在する3HB oligomer hydrolaseおよびPHB depolymeraseの両者に関して、精製と諸性質を検討した。前者については、その生合成は構成的であった。また、精製酵素の諸性質はZoogloea ramigeraのそれと比較的類似していた。後者については、既知の遺伝子(phaZ)産物とは別の酵素の存在を、菌体の粗酵素溶液の硫安分画、陰イオン交換カラムクロマトグラフィーの溶出プロフィールから認めた。この新規酵素の生成物は3HB monomerであった。このような、3HB monomerを生成するPHB depolymeraseを分離したのは世界で初めてである。

研究成果

• [文献書誌] Yasuo Takagi: "Biosynthesis of polyhydroxyalkanoate with thiophenoxy side group obtained from Pseudomonas Putida"Macromolecules. 32・25. 8315-8318 (1999)
• [文献書誌] Dai Gao: "Identification of the intracellular polyhydroxyalkanoate depolymerase gene of paracoccus denitrificans and some properties of the gene product"FEMS Microbiology Letters. 196・2. 159-164 (2001)
• [文献書誌] Akira Maehara: "PhaR, a protein of unknown function conserved among short-chain-length polyhydroxyalkanoic acids producing bacteria, is a DNA-binding protein"FEMS Microbiology Letters. 200・1. 9-15 (2001)
• [文献書誌] S.Chanprateep: "Mulltivariable control of alcohol concentrations in the production of polyhydroxyalkanoates (PHAs) by Paracoccus denitrificans"Biotechnology and Bioengineering. 74・2. 116-124 (2001)
• [文献書誌] Shunsaku Ueda: "Purification and properties of D(-)-3-hydroxybutyrate oligomer hydrolase of Paracoccus denitrificans"FEMS Microbiology Letters. (印刷中). (2002)