ニトリル代謝の全貌解明と物質生産への応用

完整阐明腈代谢及其在材料生产中的应用

基本信息

批准号：
19688005
负责人：
橋本義輝
金额：
$ 16.31万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19688005/
关键词：
ニトリル代謝微生物酵素

项目摘要

Pseudomonas chlororaphis B23(以下、B23菌と略)のニトリル合成・分解・利用系に関わるプロモーター・酵素・機能性タンパク質の中で、(他に関しては継続して研究を進めているが)現在、ニトリル代謝に関与する遺伝子クラスターの調節タンパク質に関して得られている成果について以下に記載する。本菌は、様々なニトリルをNitrile hydratase (NHase)とAmidaseにより酸とアンモニアに分解する。両酵素は、ニトリルを合成する酵素Aldoxime dehydratase (OxdA)などのニトリル代謝関連酵素群とともに遺伝子クラスターを構成している。本クラスター上流に存在するNhpRにより転写調節されると示唆される(本クラスター中の)oxdA, amiA, nhpA, nhpB, nhpCの5つの遺伝子と、nhpSとacsAの二つの遺伝子がそれぞれオペロンとして転写されていることをreverse transcription (RT)-PCR法によって明らかにした。さらに、プライマー伸長法によって本クラスター内から、oxdA上流、nhpA上流、nhpS上流、nhpR上流の合計4つの転写開始点を発見し、いずれの転写開始点の上流にも(RNAポリメラーゼのシグマN因子が認識する)-12,-24コンセンサス配列を見いだした。一連の結果を踏まえ、(現在アクリルアミドの工業生産に使用されている)Rhodococcus rhodochrous J1菌のNHaseの発現機構とは全く異なる新規転写調節機構を発見した。

在绿针假单胞菌B23（以下简称B23菌）腈合成、分解和利用系统所涉及的启动子、酶和功能蛋白中，目前正在进行腈代谢（尽管其他方面的研究仍在继续）。描述了所获得的有关基因簇调控蛋白的结果该细菌利用腈水合酶 (NHase) 和酰胺酶将各种腈分解为酸和氨。这两种酶与与腈代谢相关的酶（例如腈合成酶醛肟脱水酶（OxdA））一起形成一个基因簇。五个基因（在该簇中）：oxdA、amiA、nhpA、nhpB 和 nhpC，被认为由位于该簇上游的 NhpR 进行转录调节，并且两个基因：nhpS 和 acsA，各自转录为操纵子。逆转录（RT）-PCR表明情况确实如此。此外，利用引物延伸方法，我们在该簇内总共发现了四个转录起始位点，即oxdA上游、nhpA上游、nhpS上游和nhpR上游）-12、-24共有序列。基于一系列结果，我们发现了一种与紫红红球菌J1（目前用于丙烯酰胺工业生产）的NHase表达机制完全不同的新型转录调控机制。