納豆菌ポリ-γ-グルタミン酸合成酵素の構造と反応機構

纳豆芽孢杆菌聚-γ-谷氨酸合酶的结构及反应机制

基本信息

批准号：
12760062
负责人：
芦内誠
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kochi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12760062/
关键词：
ポリ-γ-グルタミン酸 Bacilluo subtilis ポリ-γ-グルタミン酸合成酵素複合体アシドリガーゼ DL-グルタミン酸ポリ-γ-グルタミン酸高生産株高機能性バイオポリマーリボソーム非依存性ポリペプチド合成機構納豆菌膜結合性酵素複合体アミドリガーゼ D-グルタミン酸生分解性ポリマー高吸水性ポリマー

项目摘要

本年度は、ポリ-γ-グルタミン酸(PGA)合成酵素複合体PgsBCAの精密解析のための基盤技術となる酵素効率生産系について検討を加えるとともに、PGA生産に関わる遺伝子解析及び大量生産システムの構築に有用な新規PGA生産菌を検索した。以下に得られた成果を示す。1、PGA合成酵素複合体PgsBCAの大量発現は宿主に対して著しい生育阻害をもたらすことが判明した。そこで、各々の成分、つまりPgsB、-C、及び-Aを単独で生産できる宿主ベクター系を検討した。GST融合ベクターを基本に、PgsBは分子シャペロン共生産システムで、PgsCはPGA生産菌を宿主とする系で、また、PgsAは培養温度の急激な低温シフトが本タンパク質の成熟化に重要であることを見い出した。リポソーム膜を利用したPgsBCAの再構成についても検討し、これにより本酵素複合体の精密解析が可能となった。2、有用PGA生産菌として戦国醤菌を単離した。本菌の膜成分を利用し巨大PGAの酵素合成に世界で初めて成功した。極めてユニークな基質特異性を明らかにするなど、PGA合成に関する重要かつ新奇な情報を得るに至った。また、pgsBCA遺伝子破壊株はPGAの生産能を完全に失ったことから、PgsBCAのPGA合成における必須性が証明された。3、PGAを環境適応因子として生産する生物、ここでは好アルカリ細菌と好塩古細菌のPGAの構造解析を行い、これらが従来知られていなかった新奇なポリアミノ酸であることを明らかにした。さらに、好アルカリ細菌のPGAは納豆菌などのそれとは全く異なる新奇な機構で合成されていることを明らかにした。これらの結果の一部はすでにいくつかの英文誌、和文誌で発表し現在印刷中のものもある。投稿準備中の論文も複数あり、今回の研究成果は、これまでは手探りの感のあったPGA研究の発展に少なからず寄与できたものと考えている。

今年，我们研究了酶有效的生产系统，该系统是对多-γ-谷氨酸（PGA）合酶复合物PGSBCA进行精确分析的基础技术，并搜索了新的PGA产生细菌，可用于与PGA生产和建筑物质量生产系统有关的基因分析和基因分析。获得的结果如下所示。 1。发现PGA合酶复合物PGSBCA的高表达导致宿主的显着增长抑制作用。因此，我们研究了一个能够生产每个组件的寄主向量系统，即PGSB，-c和-a本身。基于GST融合载体，PGSB是一种分子伴侣共同生产系统，PGSC是一种具有PGA产生细菌作为宿主的系统，并且PGSA在培养温度中的温度较低，对于该蛋白质的成熟很重要。我们还使用脂质体膜研究了PGSBCA的重建，这使酶络合物的精确分析。 2。Sengoku大豆细菌被分离为有用的PGA产生细菌。这是世界上第一次使用该细菌的膜成分成功合成酶的大型PGA。我们获得了有关PGA合成的重要和新颖的信息，包括揭示了极其独特的底物特异性。此外，PGSBCA基因破坏菌株完全失去了产生PGA的能力，证明了PGSBCA在PGA合成中的重要性。 3。我们对生物体的PGA进行了结构分析，这些PGA产生PGA作为环境适应因子，包括碱性和卤素古细菌，并透露这些是以前未知的新型多氨基酸。此外，据揭示了一种碱性细菌PGA使用与纳托细菌完全不同的新型机制合成。其中一些结果已经在几种英语和日本期刊上发表，有些目前正在印刷中。目前有几篇论文正在准备提交，我们认为这项研究的结果在很大程度上促进了PGA研究的发展，而PGA研究以前一直在摸索。