関西学院大学 研究活動情報

Kwansei Gakuin University Research Activities

藤原伸介・生命環境学部教授が Identification and enzymatic properties of arginine decarboxylase from Aspergillus oryzae で『Applied and Environmental Microbiology』に掲載されました
Identification and enzymatic properties of arginine decarboxylase from Aspergillus oryzae

2024.06.21

論文 Article

個人研究 Individual Research

藤原伸介・生命環境学部教授のグループが黄麹菌のアグマチンを合成する酵素を精製し、遺伝子の特定しました。この成果は米国微生物学会の学術誌Applied and Environmental Microbiologyに掲載されました。アグマチンは認知機能の改善に関与することが指摘されているポリアミンです。これまで未解明だったアグマチン合成酵素を精製し、生化学的性質を解析するとともに遺伝子の特定を行いました。麹菌がアグマチンを合成することは示されていましたが、この反応を触媒する酵素は不明でした。今回、得られた酵素はフォスファチジルセリン脱炭酸酵素として認識されていた遺伝子にコードされていました。酵素自身が自己切断を起こすピルボイル型酵素として機能していることが明らかになりました。
 
雑誌名:【『Applied and Environmental Microbiology』】
論文タイトル:【Identification and enzymatic properties of arginine decarboxylase from Aspergillus oryzae
著者:【Yui Murakami, Soichiro Ikuta, Wakao Fukuda, Naoki Akasaka, Jun-ichi Maruyama, Shuichi Shinma, Eiichiro Fukusaki, and Shinsuke Fujiwara】
 
Agmatine, a decarboxylated derivative of arginine, has emerged as a promising natural polyamine for promoting human health. Sake, a traditional Japanese rice wine, is known to contain elevated levels of agmatine. During multiple parallel fermentation (MPF), rice undergoes simultaneous saccharification by the filamentous fungus Aspergillus oryzae and ethanol fermentation by Saccharomyces cerevisiae. Notably, agmatine production is achieved in A. oryzae during solid-state cultivation, independent of S. cerevisiae. Despite the apparent absence of arginine decarboxylase (ADC) orthologs in its genome, the fungus demonstrates robust agmatine productivity, particularly in response to acidic stimuli. In the present study, AO090102000327 of A. oryzae strain RIB40 was identified as ADC, previously annotated as phosphatidylserine decarboxylase (PSD), encodes a 483-amino acid peptide. The protein exhibited pyruvoyl-dependent decarboxylase activity, favoring arginine over ornithine and showing no activity with phosphatidylserine. 

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