Pseudomonas sp. A9 におけるホモコリン分解経路の酵素学的研究

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蛋白質のディファレンシャル分析により,ホモコリン生育菌体で特異的に発現している蛋白スポットを約90個見出した.主要なスポットをゲルから抽出し,トリプシン消化後,MALDI-TOF-MS分析を行った.ホモコリンの分解経路と考えられる蛋白質(コリン及びベタインアルデヒド脱水素酵素)を見出した.さらに,ホモコリン生育菌体でもっとも特異的に発現していた蛋白質は海洋性の細菌で見出されているDddD遺伝子産物と80%のホモロジーがあった.DddDはdimethylsulfoniopropionate(DMSP)のC-S結合を切断し,dimethylsulphide(DMS)と3-hydroxypropionateを生成する酵素[(CH_3)_2S^+CH_2CH_2COOH→CH_3SCH_3+CH_2(OH)CH_2COOH]である.この結果から,この蛋白質はβ-アラニンベタインのC-N結合を開裂し,トリメチルアミンと3-hydroxypropionateを生成する酵素と推定した.また,DddB(iron-containing alcohol dehydrogenase)やDddC(methylmalonate semi-aldehyde dehydrogenase)と高い相同性を持った蛋白質スポットを同定した.サブトラクション法を用いてゲノムのディファレンシャル分析を行い,約60個の特異的なDNA断片を同定した.これらのDNA断片中にコリン脱水素酵素,ベタインアルデヒド脱水素酵素,DddD,DddB,DddC遺伝子の一部を見出し,DNA配列を解読した.この配列と,プロテオミクス分析により決定したN-末端のアミノ酸配列の情報を元にプライマーを設計し,PCR法によりこれらの全長の塩基配列を決定した.Ddd遺伝子クラスター(6.2kbp)の全塩基配列を決定したが,DMSP分解細菌のDdd遺伝子クラスターで見出されているDddT遺伝子(ベタイン,カルニチン,コリントランスポーター)は存在しなかった.