セミナー室 / 産業微生物の細胞膜を介した物質輸送研究の最前線 -物質生産の効率化に向けた新たな挑戦-

産業微生物由来のアスパラギン酸
アラニン交換輸送体(AAEx)ファミリーに属する膜輸送体の機能と産業応用

Vol.50 No.2 Page. 111 - 118 (published date : 2012年2月1日)
福井 啓太1, 七谷 圭2, 阿部 敬悦3,4
  1. 味の素(株)バイオファイン研究所
  2. 東北大学大学院工学研究科
  3. 東北大学大学院農学研究科
  4. 東北大学未来科学技術共同研究センター

概要原稿

産業微生物において膜を介した物質輸送(基質や前駆体の菌体内へ取り込み,または代謝産物の菌体外へ排出)は,膜輸送体〔取り込み輸送体(インポーター),排出輸送体(エクスポーター),交換輸送体(アンチポーター)〕が担っている.基質および代謝産物の輸送は,菌体内の代謝反応の速度を左右することから,膜輸送体は物質生産の効率に関わる重要な因子である.醤油乳酸菌Tetragenococcus halophilusから単離されたアスパラギン酸:アラニン交換輸送体 (AspT) は,菌体外のアスパラギン酸を取り込み,アスパラギン酸の脱炭酸反応によって生じたアラニンを菌体外に排出する(1).T. halophilus AspTをコードする遺伝子 (aspT) とアスパラギン酸-4-脱炭酸酵素 (AspD) をコードする遺伝子 (aspD) は,aspD→aspTの順で1つのオペロン(aspオペロン)を構成している(1).アスパラギン酸/アラニン交換とアスパラギン酸の脱炭酸により,細胞内のアルカリ化と細胞膜を介して細胞内負(細胞外正)の膜電位の形成が起こり,形成されたproton motive force (pmf) を細胞膜に存在するF1Fo-ATPaseがATPに変換することでエネルギーが生成する

リファレンス

  1. 1) K. Abe, F. Ohnishi, K. Yagi, T. Nakajima, T. Higuchi, M. Sano, M. Machida, R. I. Sarker & P. C. Maloney : J. Bacteriol., 184, 2906 (2002).
  2. 2) K. Abe, H. Hayashi & P. C. Maloney : J. Biol. Chem., 271, 3079 (1996).
  3. 3) K. Fukui et al. : J. Biotechnol., 154, 25 (2011).
  4. 4) P. C. Lee, W. G. Lee, S. Kwon, S. Y. Lee & H. N. Chang : Appl. Microbiol. Biotechnol., 54, 23 (2000).
  5. 5) M. V. Guettler, D. Rumler & M. K. Jain : Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 49, 207 (1999).
  6. 6) P. C. Lee, S. Y. Lee, S. H. Hong & H. N. Chang : Appl. Microbiol. Biotechnol., 58, 663 (2002).
  7. 7) G. N. Vemuri, M. A. Eiteman & E. Altman : Appl. Environ. Microbiol., 68, 1715 (2002).
  8. 8) S. Udaka : J. Bacteriol., 79, 754 (1960).
  9. 9) S. Kinoshita, S. Udaka & M. Shimono : J. Gen. Appl. Microbiol., 3, 193 (1957).
  10. 10) M. Shiratsuchi, H. Kuronuma, Y. Kawahara, Y. Yoshihara, H. Miwa & S. Nakamori : Biosci. Biotechnol. Biochem., 59, 83 (1995).
  11. 11) M. Inui, S. Murakami, S. Okino, H. Kawaguchi, A. A. Vertès & H. Yukawa : J. Mol. Microbiol. Biotechnol., 7, 182 (2004).
  12. 12) S. Okino, M. Inui & H. Yukawa : Appl. Microbiol. Biotechnol., 68, 475 (2005).
  13. 13) K. Nanatani, P. C. Maloney & K. Abe : J. Bacteriol., 191, 2122 (2009).
  14. 14) A. Sasahara, K. Nanatani, M. Enomoto, S. Kuwahara & K. Abe : J. Biol. Chem., 286, 29044 (2011).
  15. 15) S. Bröer & R. Krämer : Eur. J. Biochem., 202, 131 (1991).
  16. 16) S. Zittrich & R. Krämer : J. Bacteriol., 176, 6892 (1994).
  17. 17) C. Trötschel, D. Deutenberg, B. Bathe, A. Burkovski & R. Krämer : J. Bacteriol., 187, 3786 (2005).
  18. 18) H. Dominguez, C. Rollin, A. Guyonvarch, J. Guerquin-Kern, M. Cocaign-Bousquet & N. D. Lindley : Eur. J. Biochem., 254, 96 (1998).
  19. 19) A. Schlösser, A. Hamann, D. Bossemeyer, E. Schneider & E P. Bakker : Mol. Microbiol., 9, 533 (1993).
  20. 20) K. Nanatani et al. : J. Bacteriol., 189, 7089 (2007).


本文はトップページからログインをして頂くと表示されます。