共同研究・競争的資金等の研究課題

2021年4月 - 2024年3月

ゲノム情報を利用した共生的プロピオン酸代謝系酵素の成熟化遺伝子の探索と機能解析

日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

課題番号
21K05343
体系的課題番号
JP21K05343
配分額
(総額)
4,030,000円
(直接経費)
3,100,000円
(間接経費)
930,000円

(1) ゲノム情報を基にした成熟化候補遺伝子の選抜
プロピオン酸酸化細菌のゲノム配列を活用して、コハク酸脱水素酵素(SDH)とヒドロゲナーゼ(HYD)を対象とした成熟化候補遺伝子の選抜を試みた。SDHのFAD結合に関与する可能性がある遺伝子の探索は、大腸菌のSDH成熟化に関わるSdhEを活用し実施した。解析の結果、SDHの成熟化に関与する遺伝子候補はSDHのサブユニット以外には明確には選抜されなかった。そこで選抜の方法や閾値を下げて候補遺伝子を求めたところCCB3 family遺伝子を見出したが、同時発現によるプロピオン酸酸化細菌のSDHのFAD結合は起こらず、同様の機能を有する遺伝子が存在する可能性が低いことが示唆された。一方HYDの成熟化候補遺伝子の探索をゲノム配列を活用して行なったところ、候補遺伝子群を選抜することができた。
(2) 成熟化候補遺伝子群の機能解析
HYDの成熟化に関わる遺伝子のうち、活性中心を有するサブユニットの成熟化に関わるエンドペプチダーゼを大腸菌で発現させた結果、大腸菌のヒドロゲナーゼ活性が低下した。このことは、異種菌株である大腸菌内でエンドペプチダーゼが機能する可能性を示唆した。
(3) 成熟化が必要な酵素の機能化解析について
解析対象としている酵素の異種微生物での成熟化について、SDH及びHYDで検討を行なった。いずれの酵素も活性を測定する系の構築は完了した。SDHは大腸菌、コリネ型細菌、枯草菌での発現を試み、異なる微生物間での交換が可能なSDHとそうでないSDHの存在が明らかとなりつつある。一方HYDは大腸菌での異種発現とその解析を試みているが、活性に対する結論はまだ出ていない。

リンク情報
KAKEN
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05343
ID情報
  • 課題番号 : 21K05343
  • 体系的課題番号 : JP21K05343

この研究課題の成果一覧

論文

  1

講演・口頭発表等

  4