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本研究は、コエンザイムA(CoA)生合成経路の鍵酵素であるパントテン酸のリン酸化反応を触媒するパントテン酸キナーゼ(CoaA)を解析し、微生物のCoA生合成経路の調節機構を解明することを目的としている。特に、真正細菌の原核I型CoaAおよび古細菌の原核IV型CoaAに焦点を合わせる。
原核I型CoaAには、Phe247を持つPhe247型とPhe247がLeuに置換されているLeu247型が存在し、最終生産物であるCoAに対する感受性が異なると考えられている。そこで、組換え原核I型CoaAの酵素学的諸性質の解析を計画し、現在、真正細菌8株から原核I型CoaAをクローニングし、大腸菌での発現プラスミドの構築まで終了している。原核IV型CoaAに関しては、古細菌固有のタンパク質であるCOG1829およびCOG1701がCoaAの反応生成物である4'-ホスホパントテン酸の供給に関与していると考えられている。これを解明するため、まず大腸菌のCoaA温度感受性変異株を用いて、COG1829単独でCoaAの役割、あるいはCOG1829とCOG1701が共同して役割を果たすのかを試験した。その結果、Methanospirillum hungatei由来のCOG1829およびCOG1701遺伝子を同時に保持する時のみ、ts9株の37℃生育が相補され、両酵素が共同して4'-ホスホパントテン酸の供給を行なっていることが明らかとなった。次いで両タンパク質の酵素活性を同定するため、COG1829およびCOG1701の発現プラスミドを構築し、大腸菌を用いて組換え酵素を調製した。組換えCOG1829はパント酸をリン酸化してホスホパント酸を生成するパント酸キナーゼ活性を示したが、CoaA活性を全く示さなかった。現在、組換えCOG1701のホスホパントテン酸シンテターゼ活性を解析している。
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