ニトリル代謝の全貌解明と物質生産への応用

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Pseudomonas chlororaphis B23(以下、B23菌と略)のニトリル合成・分解・利用系に関わるプロモーター・酵素・機能性タンパク質の中で、(他に関しては継続して研究を進めているが)現在、ニトリル代謝に関与する遺伝子クラスターの調節タンパク質に関して得られている成果について以下に記載する。本菌は、様々なニトリルをNitrile hydratase (NHase)とAmidaseにより酸とアンモニアに分解する。両酵素は、ニトリルを合成する酵素Aldoxime dehydratase (OxdA)などのニトリル代謝関連酵素群とともに遺伝子クラスターを構成している。本クラスター上流に存在するNhpRにより転写調節されると示唆される(本クラスター中の)oxdA, amiA, nhpA, nhpB, nhpCの5つの遺伝子と、nhpSとacsAの二つの遺伝子がそれぞれオペロンとして転写されていることをreverse transcription (RT)-PCR法によって明らかにした。さらに、プライマー伸長法によって本クラスター内から、oxdA上流、nhpA上流、nhpS上流、nhpR上流の合計4つの転写開始点を発見し、いずれの転写開始点の上流にも(RNAポリメラーゼのシグマN因子が認識する)-12,-24コンセンサス配列を見いだした。一連の結果を踏まえ、(現在アクリルアミドの工業生産に使用されている)Rhodococcus rhodochrous J1菌のNHaseの発現機構とは全く異なる新規転写調節機構を発見した。