JP2013021967A - Atpの製造方法およびその利用 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】特定のアミノ酸配列を有する、好熱菌のポリリン酸キナーゼ2型と、ポリリン酸と、AMPとを反応させる工程を含み、上記ポリリン酸キナーゼ2型は、単一の酵素でAMPからATPの合成を可能とする酵素である、ATPの製造方法。および、該ポリリン酸キナーゼと、それをコードするポリヌクレオチド。
【選択図】図3
Description
上記ポリリン酸キナーゼ2型は、単一の酵素でAMPからATPの合成を可能とする酵素であることを特徴としている。
(a)配列番号1、2、3、4または5に示されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(b)配列番号1、2、3、4または5に示されるアミノ酸配列において、1または数個のアミノ酸が欠失、置換および/または付加されたアミノ酸配列からなり、AMPからATPを生成する活性を有するポリペプチド。
(c)配列番号6、7、8、9または10の塩基配列からなるポリヌクレオチド;
(d)配列番号6、7、8、9または10の塩基配列からなるポリヌクレオチドと相補的な塩基配列とストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、AMPからATPを生成する活性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。
上記ポリリン酸キナーゼ2型は、単一の酵素でAMPからATPの合成を可能とする酵素であることを特徴としている。
本発明に係るATPの製造方法は、ポリリン酸キナーゼ2型と、ポリリン酸と、AMPとを反応させる工程を含み、上記ポリリン酸キナーゼ2型は、単一の酵素でAMPからATPの合成を可能とする酵素であることを特徴としている。
PPK2と、ポリリン酸と、AMPとの反応条件は、AMPからATPが合成される条件であれば特に限定されず、適切な緩衝液中で、適切な温度で、適切な時間にわたって、ポリリン酸キナーゼ2型と、ポリリン酸と、AMPとを反応させればよい。
本明細書において、「PPK2」は、ポリリン酸キナーゼの内、PPK2ドメインを有しているポリリン酸キナーゼが意図される(例えば、非特許文献1等を参照)。PPK2ドメインのアミノ酸配列は、PPK1と同じ部分は全くなく、PPK1とは明確に区別されている。
(a)配列番号1、2、3、4または5に示されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(b)配列番号1、2、3、4または5に示されるアミノ酸配列において、1または数個のアミノ酸が欠失、置換および/または付加されたアミノ酸配列からなり、AMPからATPを生成する活性を有するポリペプチド。
(c)配列番号6、7、8、9または10の塩基配列からなるポリヌクレオチド;
(d)配列番号6、7、8、9または10の塩基配列からなるポリヌクレオチドと相補的な塩基配列とストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、AMPからATPを生成する活性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。
ポリリン酸(polyP)としては、好ましくは3〜1000個、より好ましくは10〜700個の無機リン酸が、高エネルギーであるリン酸結合によって直鎖状に重合したものであれば特に限定されない。また、ポリリン酸は、生体(例えば、細菌)由来のものであってもよく、化学合成によって得られたものであってもよく、ポリリン酸合成酵素を用いてATPから合成されたものであってもよい。ポリリン酸合成酵素を用いてATPからポリリン酸を合成する場合には、例えば、特開平5−153993号公報等に開示された従来公知のポリリン酸の製造方法を利用すればよい。
AMPとしては、特に限定されず、生体(例えば、細菌)由来のものであってもよく、化学合成によって得られたものであってもよい。
本発明に係るキットは、AMPからATPを製造するためのキットであって、ポリリン酸キナーゼ2型と、ポリリン酸と、AMPとを少なくとも備えていることを特徴としている。「PPK2」、「ポリリン酸」および「AMP」については、上記「1.ATPの製造方法」の項で説明したとおりであるので、説明を省略する。
本発明に係る物質の製造方法は、ATPを利用して物質を製造する方法であって、上記製造方法によってATPから生成されたAMPに、ポリリン酸キナーゼ2型と、ポリリン酸とを反応させてATPを再生するATP再生反応と、当該製造方法とが共役しており、上記製造方法が利用するATPは、当該製造方法と共役している上記ATP再生反応によって再生されたATPであり、上記ポリリン酸キナーゼ2型は、単一の酵素でAMPからATPの合成を可能とする酵素であることを特徴としている。
微生物ゲノムを対象としたBLAST解析(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sutils/genom_table.cgi)〔2011年 7月12日検索〕によって、Thermosynechococcus elongatus BP-1のPPK2アミノ酸配列を用いてTBLASTNプログラムモードでホモログ検索を行った。
得られたPPK2Tの生化学的性質を確認した。具体的には、TePPK2T、MrPPK2TおよびMsPPK2Tについて、「Vmax」、「Km」、「至適温度」、「至適pH」および「コファクターの要求性」について確認した。
得られた耐熱性ポリリン酸キナーゼ2型(PPK2T)のATP合成活性を確認した。
得られた耐熱性ポリリン酸キナーゼ2型(PPK2T)のATP合成活性を確認した。
DgPPK2TとTaPPK2TのATP合成活性を測定した。具体的には、DgPPK2Tを発現している大腸菌pCold−DgPPK2(Deinococcus geothermalis DSM11300由来)と、TaPPK2Tを発現している大腸菌pCold−TaPPK2(Thermanaerovibrio acidaminovorans DSM6589由来)の前培養液を新しいLB培地に1%稙菌し、OD600=0.5になるまで37℃で振とう培養を行なった。
Claims (7)
- ポリリン酸キナーゼ2型と、ポリリン酸と、AMPとを反応させる工程を含み、
上記ポリリン酸キナーゼ2型は、単一の酵素でAMPからATPの合成を可能とする酵素であることを特徴とする、ATPの製造方法。 - 上記ポリリン酸キナーゼ2型が、好熱菌のポリリン酸キナーゼ2型であることを特徴とする、請求項1に記載のATPの製造方法。
- 上記好熱菌のポリリン酸キナーゼ2型が、以下の(a)または(b)のポリペプチドであることを特徴とする、請求項2に記載のATPの製造方法:
(a)配列番号1、2、3、4または5に示されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(b)配列番号1、2、3、4または5に示されるアミノ酸配列において、1または数個のアミノ酸が欠失、置換および/または付加されたアミノ酸配列からなり、AMPからATPを生成する活性を有するポリペプチド。 - 上記好熱菌のポリリン酸キナーゼ2型が、以下の(c)または(d)のポリヌクレオチドによってコードされたポリペプチドであることを特徴とする、請求項3に記載のATPの製造方法:
(c)配列番号6、7、8、9または10の塩基配列からなるポリヌクレオチド;
(d)配列番号6、7、8、9または10の塩基配列からなるポリヌクレオチドと相補的な塩基配列とストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、AMPからATPを生成する活性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。 - AMPからATPを製造するためのキットであって、
ポリリン酸キナーゼ2型と、ポリリン酸と、AMPとを少なくとも備え、
上記ポリリン酸キナーゼ2型は、単一の酵素でAMPからATPの合成を可能とする酵素であることを特徴とするキット。 - ATPを利用して物質を製造する方法であって、
上記製造方法によってATPから生成されたAMPに、ポリリン酸キナーゼ2型と、ポリリン酸とを反応させてATPを再生するATP再生反応と、当該製造方法とが共役しており、
上記製造方法が利用するATPは、当該製造方法と共役している上記ATP再生反応によって再生されたATPであり、
上記ポリリン酸キナーゼ2型は、単一の酵素でAMPからATPの合成を可能とする酵素であることを特徴とする物質の製造方法。 - 上記物質は、アセチル−CoAであることを特徴とする、請求項6に記載の物質の製造方法。
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