高活性リグニン分解菌のリグニン分解に関与する酵素系の解明

阐明高活性木质素降解菌参与木质素分解的酶系统

基本信息

批准号：
13760129
负责人：
平井浩文
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Shizuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

高活性リグニン分解菌Phanerochaete sordida YK-624株は菌体外に2種類のリグニンペルオキシダーゼ(LiP)様ペルオキシダーゼアイソザイム(YK-PO1及びYK-PO2)を産生することを明らかにした。これらのアイソザイムは既存の白色腐朽菌P.chrysosporiumの産生するLiP(Pc-LiP),と比較してフェノール性及び非フェノール性β-O-4型リグニンモデル化合物の分解に優れており、また高分子基質であるシナピルアルコールオリゴマーの酸化にも優れていた。YK-PO1及びYK-PO2のN末端アミノ酸配列を調査したところ、Pc-LiPと比較して極めて相同性が低いことが判明した。またこれらのアイソザイムはPc-LiPより高い過酸化水素耐性を有していた。この様に、P.sordida YK-624株の産生するYK-PO1及びYK-PO2はPc-LiPと異なる様々な性質を有していたので、速度論的解析によりこれらの起因について考察することにした。基質としてベラトリルアルコール(VA)及び過酸化水素を用いてLineweaver-Burkeプロットを作成したところ、YK-PO2は典型的なordered bi-bi ping-pong機構により、また、YK-PO1はsequential機構によりVAを酸化していることが判明した。これまで白色腐朽菌の産生するペルオキシダーゼはperoxidase ping-pong機構により基質を酸化するといった報告のみであり、P.sordida YK-624株の産生するYK-PO1及びYK-PO2は既存の白色腐朽菌の産生するペルオキシダーゼとは異なった触媒機構を有するといった新規な知見が得られた。

据透露，高度活性的木质素降解细菌Phanerochaete sordida YK-624产生两种类型的木质素过氧化物酶（LIP）样过氧化物酶同工酶（YK-PO1和YK-PO2）。与现有的白色腐烂真菌P. chrysosporium产生的lip（PC-LIP）相比，这些同工酶在酚类和非苯酚β-O-4型木质素模型化合物的降解方面表现出色，并且在聚合物基质基质基核糖醇的氧化方面也非常出色。研究了YK-PO1和YK-PO2的N末端氨基酸序列，与PC-LIP相比，发现同源性极低。这些同工酶也比PC-LIP具有更高的过氧化氢抗性。因此，由于P. sordida YK-624产生的YK-PO1和YK-PO2具有不同的特性，与PC-LIP不同，我们决定通过动力学分析来考虑这些原因。当使用veratryl醇（VA）和过氧化氢作为底物制备线条织线 - 炸药，发现YK-PO2通过典型的有序Bi-bi ping-Pong-Pong机制氧化VA，而YK-PO1通过顺序机制氧化VA。到目前为止，只有报道说，白腐真菌产生的过氧化物酶通过过氧化物酶乒乓球机制氧化了底物，并且已经获得了新发现，与现有的白色腐烂Fungi相比，由P. sordida YK-624生产的YK-PO1和YK-PO2具有不同的催化机制。