細菌由来の高活性 RuBiCOの精製と性質

细菌高活性RuBiCO的纯化及性质

• 批准号: 63560098
• 负责人: 五十嵐 泰夫
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1988
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1988 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-63560098/
• 关键词: RuBisCo; 水素細菌; 耐熱酵素

既知の独立栄養生物中で最大の増殖能を持つことから高い炭酸固定酵素活性が期待される高温性水素細菌Pseudomonas hydrogenothermophilaより、炭酸固定酵素リブロース-1、5-二リン酸カルボキシラーゼ・オキシゲナーゼ(RuBisCo、EC.4.1.1.39)を精製した。独立栄養条件下で生育した本菌の菌体破砕液から、硫安塩析およびしょ糖密度勾配遠心による分画、DEAE-セルロースDE-52、MONO-Q、トヨパールHWー65Sの各種クロマトグラフィーによって本酵素を精製した。精製酵素は分子量が約520kであり、分子量約55KのLサブユニットと約16KのSサブユニットよりなり、植物由来のRuBisCoと同じL_8S_8構造をとるものと考えられた。比活性は最大10μmol CO_2 fixed/mg/proteinと、期待通りL_8S_8型のRuBisCoとしては非常に高いものであった。また高温菌由来の本酵素は、70℃、30分熱処理後の残存活性が約90%と、RuBisCoとしては最も高い熱安定性を有していた。HCO_3^-、Mg^<2+>およびRuBPに対するKm値は、それぞれ0.23mM、1.18mMおよび0.97μmであり、特にRuBPに対する親和性の高さが示された。次に、精製酵素をSDS-PAGEによってLおよびS両サブユニットに分離後、気相アミノ酸シーケンサーによりLサブユニットのN末端から22番目アミノ酸残基を決定した。得られたシーケンスは、緑藻の一種であるAnacystis niduransとの相同性が高く(約70%)、高等植物であるホウレンソウとも約50%の相同性を示した。現在、以上の結果をもとに、A.niduransのLサブユニット構造遺伝子、および精製酵素LサブユニットのN末シーケンスをもとに合成した17merのオリゴヌクレオチドをプローブとしてP.hydrogenothermophilaのRuBisCo遺伝子のクローニングを試みている。

The highest growth rate among known independent trophic organisms is expected to be achieved by the purification of Pseudomonas hydrogenothermophila, a thermophilic bacterium, and a carbonate-fixing enzyme (RuBisCo, EC.4.1.1.39). Under the condition of independent cultivation, the bacteria were isolated from the culture medium and purified by sulfur analysis and sugar density matching. DEAE-C-DE-52, MONO-Q and HW-C-65S were purified by various enzymes. The molecular weight of the purified enzyme is about 520K, and the molecular weight is about 55K. The specific activity is up to 10μmol CO_2 fixed/mg/protein, and the expected L_8S_8 type RuBisCo is very high. After heat treatment at 70℃ for 30 min, the residual activity of this enzyme is about 90%. RuBisCo has the highest thermal stability. The Km values for HCO_3^-, Mg^<2+> and RuBP are 0.23 mM, 1.18 mM and 0.97μm, respectively, and the affinity for RuBP is high. After SDS-PAGE separation, the N-terminal amino acid residues of the enzyme were determined. A species of green algae has a high identity (about 70%), and a higher plant has a high identity (about 50%). Now, the above results show that A.nidurans L. p. P

项目成果

Y.IGARASHI: Agric.Biol.Chem.

Y.Igarashi：农业.生物.化学。