真核生物における嫌気的ATP合成経路の多様性と進化

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リコンビナントAcetyl-CoA synthetase (ACS) について、ATP合成方向の活性を、自由生活種のAduncisulcus paluster, Kipferlia bialataおよび寄生種のGiardia intestinalisの3生物種間で比較解析した。基質であるAcetyl-CoAおよびADPに関し、ADPの濃度を一定にしてAcetyl-CoAの濃度を0.01mM, 0.03mM, 0.05mM, 0.08mM, 0.13mM, 0.20mM, 0.30mM, 0.40mM, 0.50mMと変化させ、反応によって遊離するCoAの濃度を測定したところ、3生物種ともにATP合成活性のあることが明らかになった。Giardiaについては先行研究と同等の活性のあることが再現でき、自由生活2生物種についても、リコンビナントタンパク質の発現に用いた配列が確かにACSをコードしていることを確認できた。Vmax値を用いて3生物種間で活性を比較すると、AduncisulcusやKiperliaに比べてGiardiaのそれが明らかに低く、KM値についてもGiadiaの方が低い値となった。このことから酵素の最大能力という点では自由生活種の酵素方が高く、酵素の基質への親和性という意味では寄生種の方が優れているということが示唆された。寄生虫化によってATP合成量を高く保つ必要性がなくなり、機能的制約が緩んで酵素の最大能力の低下につながったとの可能性が考えられた。一方、取得したAduncisulcus palusterのゲノム配列データのアセンブルとアノテーションを行ってゲノムの概要を明らかにし、ドラフトゲノムの配列として登録し、Microbiol Resource Announcement誌に短報として公表した。