Elucidation of the acetic acid response mechanism depending on the phospholipid acyl chain structure of acetic acid bacteria

阐明取决于乙酸菌磷脂酰基链结构的乙酸反应机制

基本信息

批准号：
21K14776
负责人：
豊竹洋佑
金额：
$ 3万
依托单位：
Ritsumeikan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

(1) Acetobacter属酢酸菌の一種であるA.pasteurianus SKU1108株に、エタノール存在下でモノ不飽和脂肪酸(MUFA)を与えると、SKU1108株はMUFAを細胞膜リン脂質に取り込む。そこで、取り込まれたMUFAが具体的にどのリン脂質分子種のアシル鎖として利用されているのかを調べた。MUFA含有エタノール培地で培養したSKU1108株から全脂質を抽出し、質量分析を用いて各リン脂質におけるアシル鎖組成を分析した。その結果、取り込まれたMUFAはカルジオリピン中に最も濃縮されていることが分かった。次に、本菌の膜結合型アルコールデヒドロゲナーゼ遺伝子を欠損させた酢酸発酵能欠失株を用いて上記と同様の実験を行った。その結果、どのリン脂質画分からも取り込まれたMUFAは検出されなかった。酢酸発酵能欠失株の全脂質成分からは取り込まれたMUFAが検出されていることから、酢酸発酵能欠失株では、取り込まれたMUFAがリン脂質以外の脂質成分に組み込まれていることが示唆された。(2) SKU1108株は、膜リン脂質アシル鎖組成形成に寄与するリゾホスファチジン酸アシル基転移酵素(LPAAT)のパラログを3つ(ApPlsC1-3)有しており、ApPlsC1からApPlsC3の遺伝子欠損株の構築に取り組んだ。その結果、ApPlsC2とApPlsC3の遺伝子欠損に成功した。ApPlsC1の遺伝子欠損株の構築には至らなかったことから、ApPlsC1は本菌の生育に必須であることが示唆された。得られたApPlsC2とApPlsC3の遺伝子欠損株をそれぞれMUFA含有エタノール培地で培養したところ、どちらも野生株と同様に生育が促進された。このことから、これらの遺伝子は本菌のMUFA取り込みには関与しないことが示唆された。

（1）当在乙醇存在的情况下，将单不饱和脂肪酸（MUFA）送给乙酰杆菌的一种类型的乙酸酯Sku1108（一种乙酰杆菌的一种乙酸细菌）时，将MUFA掺入细胞膜磷脂中。因此，我们研究了哪种磷脂分子种类掺入的MUFA被特异性用作酰基链。从含有MUFA的乙醇培养基中培养的菌株SKU1108中提取总脂质，并使用质谱法来分析每个磷脂的酰基链组成。结果表明，掺入的MUFA最集中在心脂蛋白中。接下来，使用缺乏乙酸发酵能力的菌株进行了与上述相同的实验，该乙酸发酵能力缺乏细菌的膜结合的酒精脱氢酶基因。结果，未检测到来自任何磷脂级分的MUFA。已经从乙酸发酵缺失菌株的整个脂质成分中检测到了掺入的MUFA，这表明在乙酸发酵缺失菌株中，掺入的MUFA被掺入以外的脂质成分中。（2）SKU1108菌株具有三个旁磷酸酰基酰基转移酶（LPAAT）的旁系同源物，这些溶液磷酸酰基转移酶（LPAAT）有助于形成膜磷脂酰基链组成（AppPLSC1-3），我们努力构建Applsc1 applsc1基因缺乏菌株的Applsc1。结果，AppLSC2和AppLSC3的基因缺乏成功。无法构建AppLSC1的基因缺陷菌株表明AppLSC1对于该细菌的生长至关重要。在含有MUFA的乙醇培养基中培养所得的APPLSC2和APPLSC3的菌株，并以与野生菌株相同的方式促进生长。这表明这些基因与细菌中MUFA的摄取无关。