アネロバイオテクノロジーの開拓-嫌気下での特異な微生物反応による有用物質生産-

Lactobacillus plantarum AKU1009aにおける共役脂肪酸生産酵素系の解析を行い、一連の変換反応に必要な蛋白質がcell-free extract (CFE)の膜画分ならびに可溶性画分に分散していることを明らかにした。さらに、これらの蛋白質の精製を試みた結果、膜画分に一つ、可溶性画分に二つ、本反応に関与する蛋白質が存在することを明らかにした。これらの蛋白質のN末端アミノ酸配列情報をデータベース検索したところ、可溶性画分の蛋白質について、short-chain dehydrogenase/oxidoreductase, acetoacetate decarboxiraseとの相同性が確認された。Clostridium bifermentans JCM 1386株のCFEによる不飽和脂肪酸変換反応について検討した。アラキドン酸を基質として嫌気的に反応を行った結果、飽和化産物とともに二つの未知脂肪酸の生成を確認した。このうちの一つは、cis-5,cis-8,cis-11,trans-13-エイコサテトラエン酸と同定され、アラキドン酸を飽和化する際の中間体として、共役脂肪酸が生成していることが示唆された。パン酵母による嫌気条件下でのグルコースからのフルクトース1,6-2リン酸(FDP)の誘導、デオキシリボアルドラーゼ発現大腸菌によるFDP、アセトアルデヒドからの2-デオキシリボース5-リン酸(DR5P)合成、さらにホスホペントムターゼおよびヌクレオシドホスホリラーゼ発現大腸菌によるDR5Pと核酸塩基からの2'-デオキシリボヌクレオシド合成から成るマルチステップ酵素反応を1ポットで行うプロセスについて、最適反応条件を確立し、対塩基収率83%にて75mM(18.7g/L)のデオキシリボヌクレオシド生産を達成した。

Lactobacillus plantarum AKU1009aにおける共役脂肪酸生産酵素系の解析を行い、一連の変換反応に必要な蛋白質がcell-free extract (CFE)の膜画分ならびに可溶性画分に分散していることを明らかにした。さらに、これらの蛋白質の精製を試みた結果、膜画分に一つ、可溶性画分に二つ、本反応に関与する蛋白質が存在することを明らかにした。これらの蛋白質のN末端アミノ酸配列情報をデータベース検索したところ、可溶性画分の蛋白質について、short-chain dehydrogenase/oxidoreductase, acetoacetate decarboxiraseとの相同性が確認された。Clostridium bifermentans JCM 1386株のCFEによる不飽和脂肪酸変換反応について検討した。アラキドン酸を基質として嫌気的に反応を行った結果、飽和化産物とともに二つの未知脂肪酸の生成を確認した。このうちの一つは、cis-5,cis-8,cis-11,trans-13-エイコサテトラエン酸と同定され、アラキドン酸を飽和化する際の中間体として、共役脂肪酸が生成していることが示唆された。パン酵母による嫌気条件下でのグルコースからのフルクトース1,6-2リン酸(FDP)の誘導、デオキシリボアルドラーゼ発現大腸菌によるFDP、アセトアルデヒドからの2-デオキシリボース5-リン酸(DR5P)合成、さらにホスホペントムターゼおよびヌクレオシドホスホリラーゼ発現大腸菌によるDR5Pと核酸塩基からの2'-デオキシリボヌクレオシド合成から成るマルチステップ酵素反応を1ポットで行うプロセスについて、最適反応条件を確立し、対塩基収率83%にて75mM(18.7g/L)のデオキシリボヌクレオシド生産を達成した。