環境細菌のカタボライト調節分子メカニズムの解明

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PCB分解菌であるAcidovorax sp. KKS102株と類縁の土壌細菌であるBurkholderiamultivorans ATCC 17616株のカタボライト調節をおこす炭素源について33種類の有機化合物について抑制炭素源となるかどうかについて解析を行った。その結果、抑制炭素源はKKS102株ではモノカルボン酸およびジカルボン酸である一方で、ATCC 17616株ではグルコースおよび関連する糖であることが見いだされた。すなわち二つの株で抑制炭素源となる炭素源が明瞭に異なることを見いだした。またATCC 17616株においてもKKS102株と同様にBphQホモログがカタボライト調節に関与することを見いだした。すなわち基質認識メカニズムが異なるにもかかわらず最終的にはシグナルは相同な因子に伝達されることが推測された。生育速度が速いことは細胞のエネルギー状態が良好であることと密接に関連していると思われるが、細胞のエネルギー状態が良いことそのこと自体はカタボライト調節を引き起こすシグナルではないことを示唆する結果を得た。また、抑制基質と代謝経路上密接に関連する物質がかならずしも抑制炭素源ではないことがあることから抑制炭素源が抑制炭素源となるには抑制炭素源が細胞の外部に存在することが重要であることが示唆された。これらと平行してカタボライト調節に関わる遺伝子が類縁菌ゲノムにおいてどのような遺伝子領域に存在するかについて効率よく解析するためのソフトウエアを作成した。