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酢酸菌ケトグルコン酸発酵の呼吸鎖電子伝達メカニズムの解析と酸化発酵の制御

醋酸菌酮葡萄糖酸发酵呼吸链电子传递机制分析及氧化发酵控制

基本信息

批准号：
23880021
负责人：
阿野嘉孝
金额：
$ 2.08万
依托单位：
Ehime University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011-08-24 至 2013-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

有用化学素材5-ケトグルコン酸(5KGA)の工業的生産技術へ展開するために、唯一の5KGA生産菌であるGluconobacter属酢酸菌のケトグルコン酸発酵過程の呼吸鎖電子伝達メカニズムを明らかにし、技術開発ための科学基盤を得ることが本研究課題の目的である。これまでの研究によりケトグルコン酸発酵は、物質生産に寄与する細胞膜結合型脱水素酵素がエネルギー生成を行う末端ユビキノール酸化酵素と共役して機能する特徴的な酸化反応系であることを明らかにしてきた。今年度は、酢酸菌呼吸鎖変異株を用いて5KGA生産を評価し、以下にまとめるような成果を得た。(1)呼吸鎖変異株および野生株を用いてケトグルコン酸発酵を行い、発酵中の基質および生成物の挙動を追跡して呼吸鎖変異の影響を調査した。シアン非感受性ユビキノール酸化酵素(CIO)の欠損株は微生物生育が遅延するにもかかわらず5KGAの培地への蓄積量が増加していた。(2)休止菌体反応により野生株および変異株の5KGA生成活性を調査した。CIO欠損株では野生株の2倍ほど5KGA生産能が向上していることが明らかとなった。(3)呼吸阻害剤(アザイド)を用いて5KGA生成と副生物(2-ケトグルコン酸)生成の阻害実験を行った。5KGA生成反応はアザイドに対して感受性を示したが、副生物生成は比較的耐性であった。以上のことから、グルコン酸を呼吸基質とした場合の呼吸鎖において、5KGAを生成するキノプロテイン・グリセロール脱水素酵素からシアン感受性ユビキノール酸化酵素(シトクロムbo3型オキシダーゼ)への選択的な電子伝達反応が存在することが示唆された。

有用化学物质5-氨基葡萄糖酸（5KGA）加工的生技发展史，唯一一个5KGA生技菌属葡萄糖酸菌属葡萄糖酸类抗生素的生长过程中呼吸困难的子细胞群，具有明显的生物学效应，技术成熟的生物学基础得到了验证，本研究达到了预期的目的。これまでの研究によりケトグルコン酸発酵は、物質生産に寄与する細胞膜結合型脱水素酵素がエネルギー生成を行う末端ユビキノール酸化酵素と共役して機能する特徴的な酸化反応系であることを明らかにしてきた。今年度，奎宁酸菌呼吸道感染株使用标准5KGA生药量，以后每年的呼吸道感染试验结果得不到保证。(1)呼吸道平滑肌细胞株是呼吸道平滑肌细胞生长株，利用平滑肌细胞生成的物质，可以诱导呼吸道平滑肌细胞的生长，影响呼吸道平滑肌细胞生长。非敏感性淀粉酶抑制剂（CIO）是一种新型的微生物生物合成酶，其活性范围为5KGA。(2)停止休息体反兴奋剂申请益生株式会社5KGA生成活性抗生素。CIO株式会社生技株式会社2倍于5KGA生技能向上提升，形成了良好的业绩。(3)呼吸阻力损伤（吸入性心律失常）使用标准5KGA生成的副生物（2-羟乙基氨基丁酸）生成的吸入性心律失常阻碍了呼吸。5KGA生成反硝化纤维素酶抑制剂感受性指示剂，副生物生成比氨的耐受性指示剂。以上的维生素B1、维生素B2、乳酸脱氢酶复合呼吸道抑制剂、5KGA生成的维生素B1、乳酸脱氢酶水溶性呼吸素B1、乳酸脱氢酶感受性过敏性过敏性消化性消化性