有用細菌(乳酸菌等)の全ゲノム塩基配列決定,比較ゲノム解析および有用遺伝子の機能解明 : 第2報(フロンティア,平成15年度麻布大学公的研究助成金事業研究成果報告)

概要

論文の詳細を見る
L. reuteriは, glycerol dehydratase (GD; EC 4.2.1.30)によってグリセロールからロイテリンを産生している。本菌株のグリセロール代謝は,グリセロールをGDによってロイテリンに変換し,1,3-propanediol dehydrogenase(EC 1.1.1.202)によって1,3-プロパンジオールに還元する還元反応系と,グリセロールをglycerol dehydrogenase(EC 1.1.1.6)によってジヒドロキシアセトンに変換する酸化反応系の2つの酸化還元反応系で構成されていると考えられる。従来,L. reuteriはGDによってグリセロールからロイテリンを産生していると報告されてきたが,ゲノム解析の結果から,GDではなくdiol dehydratase(DD; EC 4.2.1.28)に近い遺伝子構成であると言える。この遺伝子構造はdehydratase遺伝子を有する他のlactobacilliにおいても共通にみられた。特に, L. reuteriにおいて特徴的だったのは,L. collinoidesとL. brevisでは保存されているNADH: flavin oxidoreductase/NADH oxidase familyのドメイン構造を有する構造遺伝子が欠損している点であった。また,ロイテリン産生を考える上で重要な遺伝子であるglycerol dehydrogenaseと1,3-propanediol dehydrogenaseは, L. reuteriではpdu clusterとは異なるゲノム上の離れた位置に存在していた。つまり,dehydrataseとは別の制御系によって調節されている1,3-propanediol dehydrogenaseが,環境要因を感知し転写が抑制され,その結果,L. reuteriにおいてロイテリンが多量に産生されるものと考えられる。L. reuteriのpdu cluster下流でアデノシルコバラミン(AdoCbl)生合成系を検出した。L. brevisからは,AdoCbl生合成に関与する遺伝子群を検出することはできなかった。すなわち,L. reuteri以外の乳酸菌でAdoCbl生合成は確認されていないことから,他のlactobacilliでは,細胞外のコバラミンが存在している場合のみGDが機能するのに対し,L. reuteriは細胞外にコバラミンが存在しない場合でも,AdoCblを生合成し,ロイテリン産生が可能であると考えられる。以上,L. reuteriのpdu clusterの遺伝子構造,dehydrataseの特徴およびAdoCbl生合成系の存在が,L. reuteriのみでロイテリンが多量に産生される原因であり,L. reuteriの示す高いプロパイオテイクス効果の分子機構を解明する上で重要な知見である。
麻布大学の論文

有用細菌(乳酸菌等)の全ゲノム塩基配列決定,比較ゲノム解析および有用遺伝子の機能解明 : 第2報(フロンティア,平成15年度麻布大学公的研究助成金事業研究成果報告)

スポンサーリンク

概要

著者

関連論文

スポンサーリンク