2019 Fiscal Year Annual Research Report
Oxidation of various compounds by quinoproteins with broad substrate specificities
| Project/Area Number |
17K07722
|
|---|
| Research Institution | Yamaguchi University |
|---|
Principal Investigator |
藥師 寿治 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (30324388)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片岡 尚也 山口大学, 大学院創成科学研究科, 助教 (50713509)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 酢酸菌 / 発酵 / 応用微生物 / 酵素 / バイオテクノロジー |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
酢酸菌は，他の微生物にはあまり見られない酸化的物質変換能を持ち，古くから酢酸発酵やビタミンＣ生産におけるソルボース発酵などに用いられてきた。これらは，細胞質膜の外側に存在する，ピロロキノリンキノン（PQQ）を補欠分子族とするキノプロテイン，フラビン（FAD）を補欠分子族とするフラボプロテイン，モリブドプテリン（MCD）を補欠分子族とするモリブドプロテイン脱水素酵素による酸化反応である。本研究では，本菌のキノプロテイン脱水素酵素が低い基質特異性（本研究では「ゆるい」と表現）持つことを利用して，新しい物質酸化系の構築を目的とした。最終年度は，グルコース脱水素酵素（GDH）を用いたラクトースからのラクトビオン酸生産において，不安定だった実験系を見直した。実験ごとに組換え酢酸菌の生育挙動が変動したりGDHの活性値が変動していた。そこで，発現に用いるプロモーターを見直したところ，発現量を下げる改変を行うことによってより安定な実験系を構築することができた。今後この菌株を用いることで研究を完成させる。つまり，酵素の高発現によって物質変換速度を上げることで，本来反応性が悪い基質を効率良く利用して物質生産できることを示す。
加えて，グルコノバクター属酢酸菌を用いて，より安定した形質転換系を目指した研究を行った。酢酸菌で行われていると考えられるDNAのメチル化を，大腸菌の中で再現させる試みを行った。しかし今回検討したメチル化酵素について，私たちの方法では改善が見られなかった。また，形質転換に用いるプラスミドDNAの改変も進めた。
グルコノバクター属酢酸菌には，機能未知のキノプロテインが４つあるので，それぞれの過剰発現株の構築を行った。
|
