大腸菌内で還元的ペントースリン酸サイクルを機能させることで炭酸固定を起こさせ、さらにNAD還元型ヒドロゲナーゼを機能させることで、エネルギー(NADH)供給を可能とし、独立栄養的な炭酸固定能を実証しようということが本研究の主たる目的である。本年度は、還元的ペントースリン酸サイクルの鍵酵素であるルビスコとホスホリブロキナーゼについて、起源ならびにルビスコの型を変えた4種類のプラスミドを調製した。調製したプラスミドで大腸菌を形質転換し、さらに得られた菌体破砕液を用いて、2種類の酵素活性測定を試みた。ルビスコについては、充分な活性が測定されたものの、ホスホリブロキナーゼに関しては、明確な活性が得られたとは言い難く、鋭意検討を続けている状況である。また、得られた形質転換株に実際に炭酸固定能力が付与されているか否かに関しても、炭素源をグルコース、あるいは酢酸とし、13Cの重曹を用いることなどで、検討を続行している。 加えて、ヒドロゲナーゼが機能的に発現していることは既に示されてはいるが、それが菌体への還元力供給を担っているか否かは不明であった。そこで、ヒドロゲナーゼ発現株に対して13Cの重曹を与え、13Cがどの程度取り込まれるかを精査した。 確定的な実験結果ではないものの、総合的に判断すると、大腸菌に炭酸固定能が付与されていることが示唆されている。
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