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アーキア特有の補酵素A生合成機構の全容解明

彻底阐明古细菌特有的辅酶A生物合成机制

基本信息

批准号：
12J02716
负责人：
冨田宏矢
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

申請書課題2. CoA生合成の制御機構既に解析したThermococcus kodakarensisのketopantoate reductase (KPR)に続き、ketopantoate hydroxymethyltransferase (KPHMT)の解析を行った。その結果、KPHMTはCoAによる阻害を受けなかったことから、本菌のCoA生合成において、KPRは第一の阻害ターゲットであることが明らかとなった。申請書課題3. β-Alanineの生合成CoAの分子骨格の構成成分であるβ-alanineに関し、本菌におけるその生合成機構の解明を進めるため、glutamate decarboxylase (GAD)のホモログ遺伝子であるTKl814の解析を行った。生化学的解析の結果、TK1814はGluのみならずAspに対しても酵素活性を示したが、Aspに対するk_<cat>/K_m値はGluに対する値よりもはるかに大きいことが分かった。このことから、TK1814はADCとして機能することが示唆された。さらに遺伝学的解析を行うため、TK1814遺伝子破壊株を作製し、その生育特性を検証した。その結果、TK1814遺伝子破壊株は明確な生育を示さなかったが、CoAやβ-alanineの添加によってその生育は回復した。一方で、GAD反応の生成物であるγ-aminobutyrateを添加した場合では、生育は全く回復しなかった。この結果より、TKI814はADCとして機能し、β-alanine, CoAの生合成に重要であることが遺伝学的に証明された。以上より、アーキアにおけるβ-alanineの生合成機構を解明し、β-alanineはGADホモログが持つADC活性によってAspから合成されることが明らかとなった。

Application Topic 2. The mechanism for the synthesis of CoA is the analysis of ketoacetate reductase (KPR) and ketoacetate hydroxymethyltransferase (KPHMT) in Thermococcus kodakarensis. The results of KPHMT CoA production and synthesis are as follows: Application Topic 3. The molecular framework of β-Alanine biosynthesis and CoA synthesis was analyzed by using TK1814 as the molecular framework. The results of biochemical analysis, TK1814, showed that Glu has a high K/K value, Asp has a high K/K value, Glu has a high K<cat>/K value, Asp has a high K The TK1814 has a high ADC performance. TK1814- As a result, TK1814 is the first plant to produce a clear reproduction, and the addition of CoA and β-alanine is the first plant to produce a clear reproduction. A party, GAD anti-product γ-aminobutyrate The results show that TKI814 has the function of ADC, β-alanine and CoA. The mechanism of β-alanine synthesis is discussed above. β-alanine GAD synthesis is discussed below.