高速度炭酸固定細菌によるRubisCoの機能的発現
【研究分野】生物・生体工学
【研究キーワード】
RubisCO / CO_2 fixation / イオンクロマトグラフ / specificity factor / 活性化
【研究成果の概要】
高温性水素細菌Pseudomonas hydrogenothermophila TH-1株のRubisCO遺伝子cbbLSの下流にcbbQ遺伝子が存在していることが分かり、CbbQ蛋白質がRubisCOのpost-translationalなactivation/stabilizationに関与する可能性が考えられた。これが本研究のスタートポイントであった。
本研究ではcbbQ遺伝子のさらに下流にcbbO遺伝子が存在することを示し、その遺伝子配列を明らかにした。
次に、cbbQ,cbbO,cbbQ及びcbbO遺伝子を含んだプラスミドを調製した。このうちの一つのプラスミドとcbbLSを含むプラスミドで大腸菌を形質転換し、RubisCOの活性並びに発現の違いを、活性測定或いは電気泳動による分析により調べた。cbbQあるいはcbbO遺伝子が存在しない条件(cbbLSのみ)では、検出されるRubisCO活性は低く、RubisCO蛋白質も電気泳動上スメアなバンドとして検出された。これに対して、cbbQ或いはcbbO遺伝子が存在する条件では、RubisCO活性はcbbLSのみの条件と比べると2〜3倍もの値を示し、RubisCO蛋白質も電気泳動上にはっきりとしたバンドとして検出された。
cbbLS、cbbQ、cbbOを別々の大腸菌で発現させ、それぞれの蛋白質を適当なカラムクロマトにより精製した後、in vitroでのRubisCO活性化を検出するという実験も行ったが、当該研究期間においては有為な結果を得ることはできなかった。
これとは別に、CbbO蛋白質について研究を進めた所、この蛋白質自体が二酸化炭素取り込み活性を有するという興味深い結果を得た。
【研究代表者】