独立栄養的炭酸固定代謝から紐解く古(いにしえ)

既存の固定系の種類と特徴

糖代謝を基盤:カルビンベンソンサイクル

無機化合物代謝を基盤:アセチル-CoA経路

有機酸代謝を基盤:

Reductive TCA cycle

Dicarboxylate/4-Hydroxybutyrate cycle

3-Hydroxypropionate/4-Hydroxybutyrate cycle

3-Hydroxypropionate cycle

Reductive TCA cycle

ＰＯＲ

ＯＧＯＲ

Dicarboxylate/4-Hydroxybutyrate cycle

Similar to rTCA cycle Similar to 3-HP/4-HB cycle PNAS 105, 7851 (2008)

2CO

₂

+ CoA

→Acetyl-CoA

3ATP + 8[H]

ＰＯＲ

耐酸素性：低

3-Hydroxypropionate/4-Hydroxybutyrate cycle

Similar to 3-HP cycle Similar to DC/4-HB cycle

2CO

₂

+ CoA

→Acetyl-CoA

4ATP + 8[H]

Science 318, 1782 (2007)

耐酸素性：高

PNAS 106, 21317 (2009)

3-Hydroxypropionate cycle

Bifunctional

PNAS 106, 21317 (2009) Bifunctional Trifunctional Trifunctional アセチルCoA マロニルCoA マロン酸セミアルデヒド 3-ヒドロキシプロピオン酸 3-ヒドロキシプロピオニルCoA アクリロイルCoA プロピオニルCoA

3-Hydroxypropionateサイクル

アセチルCoAから プロピオニルCoA まで

J. Exp. Bot. 63, 2342 (2012)

The shortest possible carbon fixation cycle

PNAS 107, 8889 (2010) ＯＧＯＲ

2CO

₂

→ Glyoxylate (ATP + 4[H])

C4-Glyoxylate cycle (I)

PNAS 107, 8889 (2010)

2CO

₂

→

Glyoxylate

(3ATP + 4[H])

耐酸素性：高

C4-Glyoxylate cycle (IＩ)

PNAS 107, 8889 (2010)

2CO

₂

→

Glyoxylate

(3ATP + 4[H])

耐酸素性：高

○

Hydrogenobacter thermophilus

○ 70℃で生育するバクテリア（グラム陰性菌）

○ Chemolithoautotroph

エネルギー源：H

₂

, チオ硫酸

最終電子受容体：O

₂

(40%まで), NO

₃-

_{, Fe}

3+

_{, S}

炭素源：CO

₂

（絶対独立栄養性）

○ 特異な代謝系・菌体構成成分

メチオナキノン

アミノリン脂質

還元的TCAサイクル

窒素代謝

○ 進化系統的特徴

古い起源 (16S rRNA遺伝子による系統解析)

○ ゲノム情報

好熱性水素細菌

絶対独立栄養性の分子基盤

No Pyruvate kinase!

Reductive TCA cycle

ＰＯＲ

ＯＧＯＲ

PORの炭酸固定反応 (1/2)

Fｄ１ Fd２ Minus Acetyl-CoA Minus Acetyl-CoA Complete Complete Minus CoA Minus CO₂ FEBS J. 277, 501-510 (2010)

PORの炭酸固定反応 (2/2)

炭酸固定方向 脱炭酸方向

Fd1

０．２３

０．５５

Fd2

０．１９

０．４３

（U/mg protein） FEBS J. 277, 501-510 (2010)

EPRスペクトル解析

As purified + Dithionite

+ Pyruvate

+ Pyruvate + CoA

+ Fd1 + OGOR + 2-OG + CoA + Fd1 + OGOR + 2-OG + CoA + Acetyl-CoA

POR推定反応機構

OGOR炭酸固定反応 (2/2)

KORでの測定例 Complete

Minus KOR

Western blotting 2 4 3 6 4 8 7 2 2 4 3 6 4 8 7 2 a b 2 4 3 6 4 8 7 2 2 4 3 6 4 8 7 2 (hr) g d a b Porg A B kor 2-subunit-type OGOR (KOR) D A B G E for 5-subunit-type OGOR (FOR)

Aerobic Anaerobic Aerobic Anaerobic

FOR is expressed only under aerobic condition.

KOR is expressed under both aerobic and anaerobic conditions.

BBRC, 312, 1297-1302 (2003)

CO

₂

-dependent expression of the two OGOR genes

Tiling array signal

A B kor D A B G E for CO₂ (15%) CO₂ (0.25%)

フマル酸還元酵素

フマル酸還元酵素のサブユニット数が多いこと、さらにはモチー

フが多いことは、生物が、とにかくフマル酸を代謝しよう、と喘い

でいた歴史を刻んでいるのでは

！

？

窒素代謝

GOGAT NH3 Gln Glu Glu GS NO2- NO3- NAS NIR CO2 Oxaloacetate Citryl-CoA Citrate Succinyl-CoA Oxalosuccinate Isocitrate 2-Oxoglutarate Succinate Fumarate Malate Pyruvate Acetyl-CoA Gluco- neogenesis CO2 CO2 CO2 Fdred Fdox Fdred Fdox Fdred Fdox

?

Amino acids OGOR POR

Carbon assimilation

Nitrogen assimilation

?

硝酸呼吸が可能・GS-GOGAT系が機能

硝酸取り込みは？

1 kb

nirB

nasB

H. thermophilus

genome

nasA

(nitrate/nitrite transporter)

NO

3

-

2e-

NO

₂

-

NH

4

+

NAS

6e-

NIR

(Nitrate reductase)

(Nitrite reductase)

Nitrogen assimilation

～Enzymes & Reductants～

Purification & characterization of NAS

・Ferredoxin is utilized as a reductant. ・NAD(P)H is not utilized as a reductant.

・N-terminal amino acid sequencing revealed NAS is a translation product of nasB.

Physiological role of NAS

NAS is essential for NO

₃

-assimilation under aerobic

condition.

NAS is not involved in

nitrate respiration.

○

Hydrogenobacter thermophilus

○ 70℃で生育するバクテリア（グラム陰性菌）

○ Chemolithoautotroph

エネルギー源：

H

₂

, チオ硫酸

最終電子受容体：

O

₂

(40%まで)

, NO

₃-

_{, Fe}

3+

_{, S}

炭素源：CO

₂

（絶対独立栄養性）

○ 特異な代謝系・菌体構成成分

還元的TCAサイクル

窒素代謝

メチオナキノン

アミノリン脂質

○ 進化系統的特徴

古い起源 (16S rRNA遺伝子による系統解析)

○ ゲノム情報

好熱性水素細菌

炭酸固定(還元的TCA cycle)

[活性]酸素防御システム

など

電子供与体

還元力：e

-呼吸

Hydrogenobacter thermophilus TK-6

エネルギー

代謝

・伊豆の峰温泉から単離

・好熱性 (生育至適温度：70 ℃)

・好気的に生育可能

(40%O

₂

)

・絶対独立栄養性

電子供与体：

水素

、チオ硫酸

電子受容体：

酸素

_、硝酸

炭素源：

_{二酸化炭素}

H. thermophilus TK-6 のヒドロゲナーゼ

Expression level Localization Mutant Characteristics

Hox

高発現

膜近傍の

Cytoplasm

15%以上の酸素濃度で

生育不能

Hup1

高発現

膜結合

嫌気条件で生育遅い

Hup2

低発現

Cytoplasm

－

Hyn

低発現

膜結合

微好気条件で生育遅い

Hox

Hup2

Hup1

Hyn

推定局在性

Periplasm Cytoplasm

H

2

2H

+

還元力：2e

-Hydrogenase

方法

• 経時的にOD測定、気体を20

m

Lサンプリング

• ガスクロマトグラフィーによって、H

₂

, O

₂

の消費

を追跡 (カラム： Molecular Sieve 5A)

100 ml vialを使用

培地(10 ml)

＋菌体

(OD

₅₄₀

=0.1)

気相

H

₂

, CO

₂

, O

₂

, N

₂

70ºC

菌体

O

₂

CO

₂

H

₂

N

₂

WT

5

15

65

15

10

10

15

5

Δhox 10

10

単位： % (v/ v)

気相条件

WT 5 %O

₂

におけるガス消費

0 1 2 3 4 5 0.1 1 0 2 4 6 8 10 ％ OD 540 nm Time (hour) OD O2 0 10 20 30 40 50 60 0.1 1 0 2 4 6 8 10 ％ OD 540 nm Time (hour) OD H2

酸素消費

水素消費

(5%)消費酸素/消費水素 ≒ 0.41

WT 10 %O

₂

におけるガス消費

0 2 4 6 8 10 0.1 1 0 2 4 6 8 10 12 14 16 ％ OD 5 4 0 n m Time (hour) OD540 O2 ％ 0 10 20 30 40 50 60 0.1 1 0 2 4 6 8 10 12 14 16 ％ OD 54 0nm Time (hour) OD540 H2 ％

酸素消費

水素消費

(5%)消費酸素/消費水素 ≒ 0.41

(10%)消費酸素/消費水素 ≒ 0.27

WT 15 %O

₂

におけるガス消費

0 5 10 15 0.1 1 0 4 8 12 16 20 % OD 5 4 0 n m Time (hour) OD540 O2 ％ 0 10 20 30 40 50 60 0.1 1 0 4 8 12 16 20 % OD 5 4 0 n m Time (hour) OD540 H2 ％

酸素消費

水素消費

(5%)消費酸素/消費水素 ≒ 0.41

(10%)消費酸素/消費水素 ≒ 0.27

(15%)消費酸素/消費水素 ≒ 0.20

酸化ストレスへの、

エネルギー(水素)

代謝による対応

ガス消費まとめ (1/2)

炭酸固定(還元的TCA cycle)

[活性]酸素防御システム

など

水素

還元力：e

-酸素

エネルギー

代謝

(5%)消費酸素/消費水素 ≒ 0.41

(10%)消費酸素/消費水素 ≒ 0.27

(15%)消費酸素/消費水素 ≒ 0.20

酸化ストレスへの、

エネルギー(水素)代謝

による対応

ガス消費まとめ (2/2)

初期酸素濃度が高いほど、ガス消費量あたりの菌体量が小さい

還元的TCA cycle を機能させるため、酸素濃度を下げる働き？

ＯＤ／酸素

消費量

ＯＤ／水素

消費量

５％

_0.18

_0.072

１０％

_0.16

_0.042

１５％

_0.13

_0.025

Δhox 10 %O

₂

におけるガス消費

0 2 4 6 8 10 0.1 1 0 2 4 6 8 10 12 14 16 % OD 5 4 0 n m Time (hour) OD540 O2% 0 10 20 30 40 50 60 0.1 1 0 2 4 6 8 10 12 14 16 % OD 5 4 0 n m Time (hour) OD540 H2%

酸素消費

水素消費

(5%)消費酸素/消費水素 ≒ 0.37

(10%)消費酸素/消費水素 ≒ 0.27

(15%)消費酸素/消費水素 ≒ 0.20

(10%)消費酸素/消費水素 ≒ 0.15

Δhoxは、ＷＴより高い酸素

ストレスに曝されている？

Δhox は最終ＯＤ値が高い

0.1 1 0 4 8 12 16 OD 540 nm Time (hour)

Δhox

WT

最終OD

WT : 1.47

Δhox : 1.86

約20％差

ＯＤ／酸素 消費量 ＯＤ／水素 消費量

ＷＴ

0.16

0.042

Δhox

0.23

0.036

酸素消費量あたりのＯＤ値は、激増（効率的なエネルギー代謝）

水素消費量あたりのOD値の低さは、酸素ストレスと関連？

Hox は膜結合型ヒドロゲナーゼに比べて

エネルギー生産効率が20%低い

4H

+

_2H

+

H

₂

1/2O

₂

+2H

+

_H

2

O

4H

+

_2H

+

2H

+

H

₂

1/2O

₂

+2H

+

_H

2

O

計 8H

+

計 10H

+

＜Hox＞

＜膜結合型ヒドロゲナーゼ＞

Cytc

Q

bc

₁

Cox

2H

+

_分少ない

Hox

ATPase

2H

+

H

₂

１分子から作られるプロトングラジエントの理論値

2H

+

_2H

+

炭酸固定(還元的TCA cycle)

[活性]酸素防御システム

など

電子供与体

還元力：e

-呼吸

Hydrogenobacter thermophilus TK-6

エネルギー

代謝

・伊豆の峰温泉から単離

・好熱性 (生育至適温度：70 ℃)

・好気的に生育可能 (40%O

₂

)

・絶対独立栄養性

電子供与体：水素、チオ硫酸

電子受容体：酸素、硝酸

炭素源：二酸化炭素

電子供与体

水素 、チオ硫酸

還元力

還元的

TCA回路

炭素源

CO

₂

電子受容体

酸素、硝酸

呼吸

電子獲得系

活性酸素種

酸化ストレス

防御機構

解毒化

Fd

NADH

ATP

H. thermophilus中の電子の流れ

活性酸素種除去システム

Superoxide dismutase: 2O

₂-

_{+ 2H}

+

→ H

2

O

2

+O

2

Superoxide reductase : Rubredoxin

_red

+ O

₂-

_{+ 2H}

+

_{= Rubredoxin}

ox

+ H

2

O

2

Catalase: 2H

₂

O

₂

→ 2 H

₂

O + O

₂

Reactive oxygen species detoxification systems

Superoxide dismutase [2O

₂-

_{+ 2H}

+

→ H

2

O

2

+ O

2

]

Superoxide dismutase A | sodA

Superoxide dismutase C | sodC

Peroxidase [R-OOH + 2e

-

→ R-OH + H

2

O]

Cytochrome c peroxidase | ccpR

Thiol peroxidase | tpx

Bacterioferritin comigratory protein | bcp

Alkyl hydroperoxide reductase | ahpC

Rubrerythrin-like protein | hth1222

○

○

○

○

○

○

×

In Aquifex aeolicus

Comparison

Ferritin-like

Rubredoxin-like

4helix surrounding 2Fe

4Cys-1Fe

4helix surrounding 2Fe

Rubrerythrin

(Rbr)

Hth1222

Peroxidase

Unknown

O

₂

-sensitive

Distribution of Rbr-like proteins

Phylogenetic tree

0 . 1 Actinobacteria Proteobacteria Aquificae Hth

Single-domain

→Aerobes

Two-domain

→Anaerobes

Thermoprotei

Physiology of hth1222 gene defect mutant

Growth profiles

OD 5 4 0 n m 0 10 20 0 4 8 12 0 10 20 Time [h] Time [h] Time [h]

0.1 1.0 1.5 0.05 0.1 0.4 0.1 1.0 2.0

● WT ○ Mutant

0% O

₂

2% O

₂

10% O

₂

Anaerobic

Microaerobic

Aerobic

Unable to grow aerobically

→Essential under aerobic conditions

0.0 0.1 0.2 0.3 300 400 500 600 700 0.0 0.1 0.2 0.3 300 400 500 600 700 0.0 0.1 0.2 0.3 300 400 500 600 700 0.0 0.1 0.2 0.3 300 400 500 600 700 0.0 0.1 0.2 0.3 300 400 500 600 700

Characterization of purified protein

Spectra analyses

1. Oxidized spectrum 2. Dithionite (Reduced) 1. Oxidized 2. +NADPH 3. +FNR (Reduced) 4. +H₂O₂ (Reoxidized) Wavelength [nm] Abs orbanc e Wavelength [nm] Abs orbanc e

• Ferredoxin:NADPH oxidoreductase (FNR) can reduce Hth1222

• Reduced spectrum was reoxidized by H₂O₂→Hth1222 may function as a peroxidase

FNR was reported to reduce Rbr

Superoxide dismutase (超酸化物不均化酵素)

Superoxide dismutase A | sodA

Superoxide dismutase C | sodC

Peroxidase (過酸化物還元酵素)

Cytochrome c peroxidase | ccpR

Thiol peroxidase | tpx

Bacterioferritin comigratory protein | bcp

Alkyl hydroperoxide reductase | ahpC

Rubrerythrin-like protein | hth1222

○

○

○

○

○

○

×

In Aquifex aeolicus

酸素感受性の近縁種

他の酸化ストレス防御機構は？

In H. thermophilus

他の微生物のBCP

分子内に1～3つのCys

H. thermophilus

TK-6のBCP

分子内に４つのCys

Bacterioferritin comigratory protein (BCP)

本菌のBCPの反応機構は？

過酸化物還元酵素として機能

• 2つのCysが活性中心

Cys-

SH

HS

-Cys

⇄ Cys-

S-S

-Cys

(還元型) (酸化型)

H. thermophilus

TK-6のBCP

本菌BCPはCys12, Cys26, Cys48, Cys53を持つ これまでの研究より

・本菌BCPは

単量体で機能

し，

活性中心がCys48のみ

であること

・活性に関与しない

Cys12とCys26がS-S結合を作る

こと

が明らかにされている。 0 10 20 30 40

WT C12A C26A C48A C53A

Spec ifi c ac ti v ity (U/mg)

Y. Sato (2013) Energy Metabolisms of Hydrogenobacter thermophilus

22 31 14 kDa

還元

酸化

WT 12 26 48 53

活性中心でないCys12とCys26

が分子内S-S結合を形成

Cys48のみ活性に必須

Cys12

Cys26

Cys48

Cys53

実験手法 ジスルフィド結合を形成するCysを特定するため、ROSの一種である H2O2の添加によって酸化状態にしたBCPを酵素処理によって複数の断 片に分け、MALDI-TOF/MSによって酸化還元に伴う質量変化を測定し た。

① H

2

O

2

（ROSの一種）添加によりS-S結合を形成

② トリプシンによる酵素処理でＢＣＰを複数の断片に分離

③ MALDI-TOF-MSによって酸化還元に伴う質量変化を測定

Cys-SH Cys-SH _2H Cys-還元型 酸化型 Ｈ２Ｏ２

S

S

MLKEGDKAPEFCLEGIDEDGKEGRFCLR DFLGKPLILYFYPKDDTPGCTQEACDFRD SMSR… ＢＣＰ Cys-SH Cys-SH 還元型 Cys-Cys- 酸化型

S

S

断 片 断_片

断片の質量が

還元型より-2 Da

2H

(2 Da)

質量変化を測定することでS-S結合の位置を特定

H. thermophilus

TK-6のBCP

本菌BCPはCys12, Cys26, Cys48, Cys53を持つ これまでの研究より

・本菌BCPは

単量体で機能

し，

活性中心がCys48のみ

であること

・活性に関与しない

Cys12とCys26がS-S結合を作る

こと

が明らかにされている。 0 10 20 30 40

WT C12A C26A C48A C53A

Spec ifi c ac ti v ity (U/mg)

Y. Sato (2013) Energy Metabolisms of Hydrogenobacter thermophilus

22 31 14 kDa

還元

酸化

WT 12 26 48 53

活性中心でないCys12とCys26

が分子内S-S結合を形成

Cys48のみ活性に必須

C_PSH H₂O₂ H₂O C_PSOH

1st step

N

C

N

C

2nd step① 分子内 S-S結合 C_PSOH

N

C

C_RSH + H₂O C_PS

N

C

C_RS

BCP

Peroxiredoxin (BCP)の反応機構

C_RSH C_RSH 2nd step② 分子間 S-S結合 C_PSOH

N

C

N

C

HSC_R +

N

C_PS

C

N

C

SC_R H₂O C_RSH HSC_P CRSH HSC_P

BCPの反応機構

BCPの反応機構

C53Aは

Cys48同士の分子間S-S結合

を形成

WTはCys-48, Cys-53間においても分子内ジスルフィド結合を形成

H2O2 Cys-48-SH Cys-53-SH HS-Cys-12 HS-Cys-26 Cys-48-S Cys-53-S S-Cys-12 S-Cys-26

野性株は

Cys48, Cys53間で分子内S-S結合

を形成

H2O2 Cys-48-SH Cys-53-SH Cys-48-S Cys-53-S Cys48-SH Ala53 H2O2 Cys48-S Ala53 S-Cys48 Ala53

H. thermophilus

TK-6のBCP

本菌BCPはCys12, Cys26, Cys48, Cys53を持つ これまでの研究より

・本菌BCPは

単量体で機能

し，

活性中心がCys48のみ

であること

・活性に関与しない

Cys12とCys26がS-S結合を作る

こと

が明らかにされている。 0 10 20 30 40

WT C12A C26A C48A C53A

Spec ifi c ac ti v ity (U/mg)

Y. Sato (2013) Energy Metabolisms of Hydrogenobacter thermophilus

22 31 14 kDa

還元

酸化

WT 12 26 48 53

活性中心でないCys12とCys26

が分子内S-S結合を形成

Cys48のみ活性に必須

CO2 Oxaloacetate Citryl-CoA Citrate Succinyl-CoA Oxalosuccinate Isocitrate 2-Oxoglutarate Succinate Fumarate Malate Pyruvate Acetyl-CoA Gluco- neogenesis CO2 CO2 CO2 炭酸固定 炭酸固定 炭酸固定 炭酸固定 2電子還元 2電子還元 脱水 2電子還元 脱水 CoA付加 CoA付加 開裂

rTCAサイクルのモジュール連続性

TPP TPP ビオチン ビオチン Fe-S Fe-S

モジュール

水添加

Acetyl-CoA Pyruvate Oxaloacetate Malate Fumarate Succinate

つまり、こんな考え・・・・・

炭酸固定 炭酸固定 2電子還元 2電子還元 脱水 Citrate cis-Aconitate Isocitrate 2-Oxoglutarate Succinyl-CoA 炭酸固定 炭酸固定 Oxalosuccinate 2電子還元 脱水 水添加 (1) 左側の代謝系が機能 (2) コハク酸はそのままではそれ 以上反応が進行しないので CoAが動員され、Succinyl-CoA が生成 (3) cis-アコニット酸まで反応進 行 (4) 酵素が二機能性を有してい たため、クエン酸が生成 (5) クエン酸はそのままでは反応 が進行しないのでCoAが動員 され、Citryl-CoAができる (6) Citryl-CoA lyaseが機能し始 め、回路が完結する Citryl-CoA Acetyl-CoA + Oxaloacetate

イソクエン酸：６％

cis-アコニット酸：３％

クエン酸：９１％

アコニターゼが関わる分子

H

₂

O

H

₂

O

アコニターゼがクエン酸を

（効率よく）生成するため、

フマル酸還元酵素と類縁な

酵素がcis-アコニット酸に

対して機能することなく反応

が進んだ。クエン酸がエネル

ギー的に安定なこともこの

事柄を支持している。

フマラーゼが関わる分子

リンゴ酸：７５％

フマル酸：２５％

H

₂

O

フマル酸還元酵素

フマル酸還元酵素のサブユニット数が多いこと、さらにはモチー

フが多いことは、生物が、とにかくフマル酸を代謝しよう、と喘い

でいた歴史を刻んでいるのでは

！

？

Parallel, but moderately identical only in CO

₂

fixation

reaction

Enzymes

Cofactors

Enzymes

Cofactors

Identity (%)

Pyruvate: ferredoxin oxidoreductase TPP Ferredoxin 2-Oxoglutarate: ferredoxin oxidoreductase TPP Ferredoxin POR-FOR: 45-58 POR(B)-KOR(B): 19 Pyruvate carboxylase Biotin ATP 2-Oxoglutarate carboxylase Biotin ATP Large subunit: 44 Small subunit: 55 Malate dehydrogenase NADH Oxalosuccinate reductase NADH 10 Fumarase Fe-S Aconitase Fe-S α: 7

β: 5 Fumarate reductase NADH Succinyl-CoA synthetase ATP Citryl-CoA synthetase ATP CcsA-SucC: 26 CcsB-SucD: 33 Citryl-CoA lyase

Acetyl-CoA Pyruvate Oxaloacetate Malate Fumarate Succinate Isocitrate 2-Oxoglutarate Succinyl-CoA Glyoxylate

サイクル形成前？

Sulfolobus, Pyrobaculumで見出される 進化系統的に 古い微生物に は見当たらない

グリオキシル酸

(CHO-COOH)

C1代謝から見ると：

3HPサイクルの中間代謝物質

メチロトローフ、セリン経路の中間代謝物質

C2代謝から見ると：

グリオキシル酸経路の中間代謝物質

グリオキシル酸カルボリガーゼの基質

（C2代謝とC3代謝を結ぶ）

しかし、アセチル-CoAとは異なり二酸化炭素から

の生合成系は存在しない・・もともと存在していた？

Acetyl-CoA Pyruvate Oxaloacetate Malate Fumarate Succinate Isocitrate 2-Oxoglutarate Succinyl-CoA Glyoxylate

サイクル形成前？

Sulfolobus, Pyrobaculumで見出される

Acetyl-CoA 炭酸固定 Pyruvate Oxaloacetate Malate Fumarate Succinate 炭酸固定 2電子還元 2電子還元 脱水 Metylmalonyl-CoA Propanoyl-CoA Acryloyl-CoA Lactate Succinyl-CoA 炭酸固定 CoA添加 Lactoyl-CoA 脱水 異性化 2電子還元 2電子還元 CoA添加

選択されなかった代謝系

e-バイオ

(Electron-oriented Biotechnology for

Energy and Ecology)

生物のエネルギー代謝の中枢ともいえる電子の

流れに着目する。電子の流れの解析を中心として，

生物中の電子の流れの制御，電子の生物 (群)

への供給，生物 (群) からの引き抜き，などにより，

炭素循環をベースとした有用物質生産に資する

全く新たな反応場の創生を目指す