多糖の合成と分解に関わるスヒンゴモナス属細菌表層の穴構造と新規高分子取り込み機構

参与多糖合成和分解的Shingomonas细菌表层的孔结构和新型聚合物摄取机制

• 批准号: 08760083
• 负责人: 橋本 渉
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Kyoto 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08760083/
• 关键词: スヒンゴモナス属細菌; 細菌の細胞表層構造; 細菌多糖; 酵素科学; 遺伝子工学

1.特異な細胞表槽構造を有するスヒンゴモナス属細菌における高分子膜透過機構について以下の知見を得た。アルギン酸分解菌として単離されたSphingomonas A1(A1株)において、アルギン酸を高分子のまま細胞内に取り込む機構(ピット構造)の存在を示唆している。A1株を変異剤で処理し、アルギン酸資化能の弱い菌を作製した。変異株は高分子アルギン酸では生育が悪く、アルギン酸を酵素的に分解したオリゴ糖は資化することができた。一方、変異株のアルギン酸分解酵素(アルギン酸リアーゼ)は、活性を保持していた。このことより、変異株ではアルギン酸の細胞内取り込み能が正常でないことが示唆された。高分子アルギン酸で培養した野生株及び変異株の細胞表層を電子顕微鏡で観察すると、野生株ではアルギン酸特異的なピット構造が存在したが、変異株では存在しなかった。以上の結果、A1株の高分子アルギン酸取り込みにはピット構造が関与していることを確認した。2.Sphingomonas paucimobilisが生合成するスヒンガン(ゲラン)の分解について以下の知見を得た。ゲランは4糖の反復配列を有する直鎖状の多糖である。ゲランで固めたゲランプレートに陥没した状態で生育する微生物を水田土壌より単離・同定した結果、Bacillus属細菌(GL1株)であった。DL1株をゲランを炭素源として培養し、その培養濾液からゲラン分解酵素(ゲランリアーゼ)を精製した。精製した酵素は分子量14万の単純タンパク質であり、細菌多糖の中でもゲランのみを特異的に分解した。分解物を精製し、構造決定を行ったところ、非還元末端糖に2重結合を持つグルクロン酸、還元末端糖にグルコースを有する4糖であった。これより、ゲランリアーゼはグルコースとグルクロン酸の間をリアーゼ的に切断することが判明した。GL1株のゲノムDNAを抽出し、大腸菌でゲノムライブラリーを作製し、ライブラリーよりゲランリアーゼをコードする遺伝子を単離した。

1. The following observations were made on the structure of specific cell surface grooves: Sphingomonas A1(strain A1) is a kind of acid-decomposing bacteria, which is isolated from human body. A1 strain is treated differently, and the weak bacteria in the acid formation can be controlled. A variety of high molecular weight acids are produced by enzymes that decompose sugar. The activity of the enzyme is maintained in a variety of plants. This is the first time in a long time that we've seen this. The surface layer of the cells of the wild and mutant plants was observed by electron microscopy. The structure of the cells of the wild and mutant plants was observed. The above results confirm that the polymer structure of A1 strain is related to that of A1 strain. 2. Sphingomonas paucimobilis is produced and decomposed in the following ways. There is a chain of polysaccharides in the repeated arrangement of 4 sugars. Microorganisms in the paddy field are isolated from the soil, and Bacillus (GL1 strain) is present. DL1 strain is purified from carbon source and culture filtrate. The purified enzyme has a molecular weight of 140,000 and a specific decomposition of bacterial polysaccharides. The decomposition product is refined, the structure is determined, the non-reducing terminal sugar is 2-fold combined, and the reducing terminal sugar is 4-fold combined. This is the first time I've ever seen a woman who's had sex with someone else. GL1 strain is isolated from DNA, Escherichia coli and other bacteria.

项目成果

久野智弘: "Pit structure on bacterial cell surface" Biochemical and Biophysical Research Communications. 220・3. 979-982 (1996)

Tomohiro Kuno：“细菌细胞表面的凹坑结构”生物化学和生物物理研究通讯220・3（1996）。

丸 勇史: "Crystallization and preliminary X-ray diffraction studies of N-acyl-D-glucosamine 2-epimerase from porcine kidney" Journal of Biochemistry. 120・3. 481-482 (1996)

Yuji Maru：“猪肾 N-酰基-D-葡萄糖胺 2-差向异构酶的结晶和初步 X 射线衍射研究”《生物化学杂志》120・3（1996 年）。

橋本 渉: "Analysis of low temperature inducible mechanism of γ-glutamyltranspeptidase of Escherichia coli K-12" Bioscience,Biotechnology,and Biochemistry. 61・1. 34-39 (1997)

桥本涉：“大肠杆菌K-12的γ-谷氨酰转肽酶的低温诱导机制的分析”《生物科学、生物技术和生物化学》61・1（1997）。

橋本 渉: "Purification and characterization of microbial gellan lyase" Applied and Environmental Microbiology. 62・4. 1475-1477 (1996)

Wataru Hashimoto：“微生物结冷胶裂解酶的纯化和表征”应用和环境微生物学 62・4（1996）。

橋本 渉: "Microbial system for polysaccharide depolymerization:Enzymatic route for gellan depolymerization by Bacillus sp.GL1" Archives of Biochemistry and Biophysics. (in press). (1997)

Wataru Hashimoto：“多糖解聚的微生物系统：芽孢杆菌属 sp.GL1 的结冷胶解聚的酶促途径”生物化学和生物物理学档案（1997 年）。