温泉紅藻から触媒効率の高いクエン酸シンターゼを発見明治大学大学院農学研究科 西井麻貴・小山内崇准教授らの研究グループ

クエン酸シンターゼ (CS) は、一般にクエン酸回路の律速酵素で、アセチルCoAとオキサロ酢酸からクエン酸とCoAを生成するクエン酸回路の第一段階の反応を触媒します。シゾンのミトコンドリアには、クエン酸回路酵素が一式含まれており、シゾンに4つ存在するCS遺伝子のなかで、CS4が唯一ミトコンドリアに局在します。
そこで、本研究では、シゾン由来のCS4 (CmCS4) の生化学解析を行い、CmCS4の触媒効率や金属塩の影響を明らかにしました。
その結果、CmCS4のオキサロ酢酸とアセチルCoAに対する触媒効率は、既にCSの生化学的な性質が明らかにされている微細藻類のシアノバクテリア (シネコシスティス、ミクロシスティス、アナベナ) のクエン酸シンターゼよりずっと高いことが判明しました。また、CmCS4の活性を阻害するKClおよびMgCl2存在下においても、CmCS4の触媒効率は、3種のシアノバクテリアのものより高いことが分かりました。CmCS4のオキサロ酢酸とアセチルCoAに対する高い触媒効率は、シゾンのクエン酸回路への炭素流入量を増加させる要因である可能性が示唆されました。本研究で示されたCmCS4の高い触媒効率は、シゾンが酸性環境下でより多くのATP (エネルギー)