九州大学学術情報リポジトリ
Kyushu University Institutional Repository
多環式芳香族化合物の代謝に関与する真菌シトクロ ムP450の機能ゲノミクス
ノマテンバ, ロイス, チグ
https://doi.org/10.15017/1932018
出版情報：Kyushu University, 2017, 博士（農学）, 論文博士 バージョン：
権利関係：
氏 名 ：Nomathemba Loice Chigu （ノマテンバ ロイス チグ）
論文題名 ：Functional Genomics of Fungal Cytochrome P450s Involved in the Metabolism of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons
（多環式芳香族化合物の代謝に関与する真菌シトクロムP450の機能ゲノミクス）
区 分 ：乙
論 文 内 容 の 要 旨
リグニン分解性担子菌Phanerochaete chrysosporium（以下、P. chrysosporium）による多環式芳香族 化合物（アントラセン、ベンゾ[a]ピレン等）の代謝変換を追跡し、P. chrysosporium細胞への取り込 み挙動や、シトクロムP450阻害剤の影響を受ける変換経路を同定することにより、シトクロムP450 型反応を介した新規代謝経路を決定した。
次いで、アントラセンの変換に関与する P. chrysosporium 由来 P450 (PcCYP)の同定に向け、120
種のPcCYPを形質転換した酵母によるアントラセンの変換解析を行った。自然界においては極めて
分解性の低い多環式芳香族化合物であるにも関わらず、P. chrysosporium由来PcCYPを形質転換し た酵母において、有意に変換反応が進行した。この網羅的機能探索により、アントラセン変換活性 を示す14種のPcCYPを新規に同定した。さらに、PcCYPのcDNAマイクロアレイを作成して、PcCYP の網羅的転写解析を試みた。アントラセン添加に応答するPcCYPを追跡したところ、12種のPcCYP が化合物添加を受けて誘導的に発現することが示された。一連の研究により、アントラセンの変換 活性を示す 14 分子種のうち、5種の PcCYP が基質添加応答的に転写されることが明らかとなり、
P. chrysosporiumのアントラセン変換能を直接的あるいは生理学的に支えていると考えられた。
本研究により、P. chrysosporiumの有する高い物質変換能が、極めて難分解性の多環式芳香族化合 物に対しても有効であり、ユニークなシトクロム P450 の機能の一端が明らかとなった。また、本 研究で提案したる「網羅的転写解析」および「網羅的機能探索」は、種々の変換反応探索へ応用可 能であり、担子菌の多環式芳香族化合物の代謝能を支える P450 の同定ツールとしての利用が期待 される。
