クエン酸生産酵母Candida lipolyticaの異なる増殖相から調製したミトコンドリアの呼吸特性
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概要
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Candida lipolytica MT4は, n-パラフィンやグルコースを炭素源としてクエン酸を大量に生産するが, その生産機構をミトコンドリアレベルで解析するために, まずその単離を試みた.その結果, log phaseおよびクエン酸生産期であるstationary phaseの酵母細胞から, それぞれ新たな酵素消化法により良質のミトコンドリアを調製することができた.単離ミトコンドリアのインタクト性は, 呼吸基質としてピルビン酸+りんご酸を用いたとき, 2.5〜4.9 (log phaseミトコンドリア), 2.0〜2.6 (stationary phaseミトコンドリア)という高い呼吸調節能, および外部から加えたNADHのState3(ADP存在下)での高い酸化速度により確かめられた.P/O比の測定および各種の電子伝達系の阻害剤の実験結果は, この異なった増殖相から調製したミトコンドリアが動物のミトコンドリアと同様に, 3つのリン酸化部位をすべて有していることを示した.この点, リン酸化部位Iが欠落しているといわれるSaccharomyces酵母や特定の培養条件において, Site Iのリン酸化が見られるCandida utilisの場合と大いに異なっている.しかしながら, 外部から加えたNADHの酸化はNAD- 連結基質の酸化と異なり, P/O比が2でしかもロテノン(リン酸化部位Iの阻害剤)により阻害されないことから, 他の酵母ミトコンドリアと同じように, ミトコンドリア内膜の外側に局在したロテノン非感受性NADH dehydrogenaseにより酸化されるものと思われる.log phase, stationary phaseミトコンドリアの呼吸特性のもっとも顕著な差異は, TCAサイクルの各種中間体のstate 3での酸化速度であった.外部からのNADHの酸化速度にはほとんど差がないにもかかわらず, 呼吸基質としてクエン酸を用いたとき, クエン酸生産期であるstationary phaseから単離したミトコンドリアの酸化速度はlog phaseミトコンドリアの約1/10であった.この事実は, クエン酸蓄積期から調製したミトコンドリアにおいて, aconitate hydrataseやisocitrate dehydrogenaseの活性が低下しTCAサイクルのクエン酸以降の反応が著るしく押えられたことに起因していると思われる.このようなTCAサイクル中のfluxの低下はまた, α-ケトグルータル酸の酸化速度がstationary phaseミトコンドリアで1/5に低下することからも支持されており, in vivoにおけるクエン酸生産と密接な関連があるものと思われる.
- 社団法人日本生物工学会の論文
- 1976-12-25
著者
-
新名 惇彦
大阪大学工学部醗酵工学科
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江夏 敏郎
大阪大学工学部醗酵工学科
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新名 惇彦
大阪大学 工学部醗酵工学教室
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光島 健二
大阪大学工学部発酵工学教室
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江夏 敏郎
大阪大学工学部 醗酵工学教室
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江夏 敏郎
大阪大学 工学部醗酵工学教室
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新名 惇彦
大阪大学工学部発酵工学教室
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