1986 Fiscal Year Annual Research Report
海洋細菌におけるNa⌒駆動型呼吸鎖の検索ならびにその性質と生理的役割
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61560110
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
徳田 元 千葉大, 生物活性研究所, 助手 (40125943)
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| Keywords | ナトリウムポンプ / 海洋細菌 / エネルギー共役 / 呼吸鎖 / キノン還元 |
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| Research Abstract |
海洋細菌Vibrio algiholyticusは、【Na^+】を排出してエネルギーを形成する呼吸鎖(【Na^+】ポンプ)を持っている。これまでの研究で、NADH oxidaseのキノン還元部位であるNADH:キノン酸化還元酵素が【Na^+】ポンプであること、またこの部位は、3種のタンパク質サブユニットから成る複合体であることを明らかにした。【Na^+】ポンプは非好塩性の細菌では知られておらず、【Na^+】濃度の高い海洋環境に生息する細菌に特徴的なエネルギー形成機構・と考えられる。そこで、海洋性好塩細菌において、【Na^+】ポンプの存在の一般性と、その機構や性質に共通性があるかどうかを明らかにする目的で本研究を行った。
生育に【Na^+】を要求する10種の海洋性好塩細菌について呼吸活性を調べた結果、Vibrio,Alcaligenes,Alteromonas属の9種の細菌に、【Na^+】要求性のNADH oxidaseが存在することを見いだした。V.alginolyticusのNADH oxidaseは、【Na^+】ポンプ部位で特異的に【Na^+】を要求する。したがって9種の細菌にも、【Na^+】排出を行うNADH oxidaseが存在していると考えられる。この【Na^+】要求性部位の同定と、より詳細な性質を調べた。キノールoxidaseやNADH脱水素酵素活性には、【Na^+】要求性は認められなかった。これらの結果は、V.alginolyticusと同様であり、キノン還元部位に【Na^+】要求性が存在する事を示している。また、【Na^+】要求性部位における呼吸活性の基質特異性や、各種の阻害剤に対する挙動を調べたところ、V.alginolyticusとまったく同様であった。これらの結果から、性質のよく似た【Na^+】ポンプが、海洋性好塩細菌には広く分布していることが明らかとなった。一方、V.alginolyticusでは、【Na^+】ポンプの構造遺伝子が伝達性プラスミドに存在することが考えられている。【Na^+】ポンプが海洋性好塩細菌に広く存在する理由を遺伝学的に解析することが今後の課題と考えられる。
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[Publications] Tokuda,Hajime: Methods in Enzymol.125. 520-530 (1986)
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[Publications] Udagawa,Toshiaki: J.Biol.Chem.261. 2616-2622 (1986)
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[Publications] Nakamura,Tatsunosuke: Biochem.Biophys.Res.Commun.136. 1030-1035 (1986)
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[Publications] 徳田元: 日本農芸化学会誌. 61. 1-9 (1987)
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[Publications] 徳田元: 生物物理. (1987)
