細菌由来の耐酸性因子を再構成して得られる酸防御機構を備えた生体模擬システム

具有酸防御机制的仿生系统，是通过重组源自细菌的耐酸因子而获得的

• 批准号: 08750922
• 负责人: 黒澤 尋
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750922/
• 关键词: 耐酸性; ATPase; Thiobacillus; 乳酸菌

中性pH域を至適とする生体反応を強酸性下で行うことが可能な「生体模擬システム」が構築できれば、低pHであるがゆえに不可能とされていた生体反応がpH調節を行うことなく可能になると考えられる。それを実現するためには、生体の耐酸性のメカニズムを理解する必要がある。本研究では、細菌の耐酸性に関与していると考えられる酵素H^+-ATPaseの性質を明らかにするために、Thiobacillus thiooxidans及び乳酸菌を材料として検討し、さらにATPase活性の強化を試みた。1.H^+-ATPaseの酵素化学的性質T.thiooxidans及び乳酸菌(Lactobacillus acidophilus,Lactobacillus bulgaricus)のATPaseはいづれもF_1F_0タイプであった。T.thiooxidansのATPaseは反応最適pHが8.0で、その活性は亜硫酸イオン(SO_3^<2->)によって特異的に活性化された。乳酸菌のATPaseの反応最適pHは6.0で、SO_3^<2->の影響は認められなかった。L.acidophilusのATPase活性はL.bulgaricusよりも高く、このことは耐酸性の高さとも一致していた。2.H^+-ATPase活性の強化細胞の耐酸性を高めるために、ATPase活性を人為的に強化することを試みた。乳酸菌をデカン酸存在下で培養すると、ATPaseの比活性が高まることが明らかになった。このとき細胞膜の脂質組成も変化していた。乳酸菌の膜画分を調製し、ここにオレイン酸やリノール酸などの不飽和脂肪酸を添加すると、ATPase活性が高くなることを見いだした。今後は、ATPase活性を強化した乳酸菌の耐酸性の評価を行い、さらにこのATPaseを利用した生体模擬システムの構築を目指した研究を行う。

The neutral pH domain is suitable for biological reaction, and the strong acidity is suitable for biological reaction. The low pH is impossible for biological reaction. It is necessary to understand the acid resistance of organisms. In this study, we investigated the relationship between acid tolerance and the activity of H +-ATPase in bacteria, Thiobacillus thiooxidans and Lactobacillus. 1. Chemical properties of H ^+-ATPase enzymes T.thiooxidans and Lactobacillus acidophilus,Lactobacillus bulgaricus T.thiooxidans ATPase has an optimum pH of 8.0, and its activity is specific to SO_3<2->. The optimum pH for lactic acid bacteria ATPase reaction was 6.0, and the effect of SO_3 on <2->it was also studied. L.acidophilus ATPase activity is higher than L.bulgaricus activity, and higher than L.bulgaricus activity. 2. Enhancement of H ^+-ATPase activity in cells with high acid tolerance and artificial enhancement of ATPase activity When lactic acid bacteria were cultured in the presence of lactic acid, the specific activity of ATPase was high. The lipid composition of the cell membrane changes. The membrane of lactic acid bacteria is modulated, and the acid and unsaturated fatty acid are added. The ATPase activity is high. In the future, the evaluation of acid tolerance of lactic acid bacteria by enhancing ATPase activity will be carried out, and the construction of biological simulation system will be studied.