大腸菌のグルタチオン代謝に関する研究

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培養液中に添加したgamma-グルタミナルペプチドを利用するのにGGTが必須であることを見いだした。大腸菌his^-ggt^+株は最小培地にgamma-グルタミルヒスチジンを添加すれば生育したが、his^-ggt_-株は生育しなかった。同様のことは、他のgamma-グルタミル化アミノ酸においても観察された。インタクトな菌体を用いてGGT活性を測定すると転移活性はほとんど観察せず、加水分解活性がはるかに強いことから、gamma-グルタミル化アミノ酸はペリプラズムにおいてGGTによりグルタミン酸とその構成アミノ酸に加水分解され、利用されたものと考えた。大腸菌は対数増殖期に自分で生合成したグルタチオンのいくらかを菌体外に出し、定常期にはそれを再吸収していると考えられる。グルタチオンはGGTによりgamma-グルタミル結合がまず切断され、次いでシステインとグリシンの間の結合がシステイニルグリシナーゼ(CGase)によって切断されて、3つのアミノ酸がそれぞれ利用されると考えられた。そこで、大腸菌の既知のペプチダーゼがCGase活性を持っているのか、未知のCGaseが存在するのか検討したところ、基質特異性が広いとされるペプチダーゼA,B,D,Nすべてを欠損した株はCGase活性を示さなかったが、各ペプチダーゼを1コずつ復帰させた株はいずれもCGase活性を示した。このことから、これらの4つのペプチターゼが協調し合って、グルタチオン代謝に関与しているものと考えられた。