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本研究の目的は(1)ポリエチレングリコール(PEG)を分解資化するSphingomonas属細菌が持つ、分解遺伝子をコードする巨大プラスミドの環境中での役割の解析ならびに(2)分解に関与する遺伝子の役割の解析である。(1)に関して、巨大プラスミド同時に約4.3kbの小さいプラスミドが見いだされたことから、その機能解析を行った。その結果、プラスミドの複製に必要な遺伝子を特定し、宿主域の特定を行ったところ、本プラスミドは狭宿主域プラスミドであることを明らかにした。(2)に関し、分解遺伝子オペロンに含まれるpegE遺伝子がPEG-carboxylateに作用して補酵素Aと結合させることを明らかにした。さらに、オペロン下流にグルタチオン-S-転移酵素遺伝子、FAD含有脱水素酵素遺伝子を見いだし、特性解析を行った。前者はPEG-carboxylate-CoAに特異的に結合して細胞内でのPEG代謝に関与すること、後者はPEG-carboxylateを脱水素し、グリオキシル酸を生ずることを明らかにした。これらの結果から、現在まで不明であったPEGの分解機構を遺伝子レベルで解明できた。さらに、オペロンに含まれるpegB遺伝子をアフリカツメガエル卵細胞で発現させたが、予想したPEG取込活性は見いだされなかった。今後は大腸菌細胞を用いて発現させ、PEGの取込活性を解析する予定である。
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