大塚 則幸 （筑波大学 生物学類 ４年） 指導教官： 小林 達彦 （筑波大学 応用生物化学系）
【背景】
当研究室では、ニトリル（R-CN）やイソニトリル（R-NC）といった含窒素化合物の代謝に関わる微生物由来酵素の機能解析および本酵素による有用物質生産検討を行ってきた。ニトリルにおいては、ニトリルを酸とアンモニアに変換する酵素・ニトリラーゼや、ニトリルをアミドに変換する酵素・ニトリルヒドラターゼなどを対象とし研究を進め、応用面での一部の成果としては、（第３世代の触媒として）ロドコッカス属放線菌のニトリルヒドラターゼによりアクリロニトリルからアクリルアミドの工業生産が、また、３-シアノピリジンからニコチンアミドの工業生産がそれぞれ行われるに至っている。イソニトリル代謝についてのタンパク質および遺伝子レベルでの解析研究は、これまで全く報告がなされていなかったが、イソニトリル代謝微生物を自然界より初めて取得し、イソニトリルがN-置換ホルムアミドに変換する経路を世界に先駆けて発見した。さらに、それに関わる酵素をイソニトリルヒドラターゼと命名し、本酵素の機能解析を行ってきた。このように当研究室では、含窒素化合物の微生物代謝に関して精力的に研究を進めてきたが、未知なる代謝も多く存在すると推測されることから、さらに新たな知見を得る目的で含窒素化合物の微生物代謝に関する研究を行った。
【方法および結果】
微生物での含窒素化合物の代謝をみるために、様々な化合物（ここでは特に、炭素-窒素結合を有する化合物を対象とした）を培地に添加して微生物の生育を観察した。化合物によっては、その毒性のためか全く微生物が生育しないものも存在した。（培地へ化合物を添加しなかった場合に比べ）比較的顕著な変化を示した化合物については、さらに添加する濃度を変化させ、その影響を観察した。その結果、添加濃度依存的に影響が増大した化合物をいくつか新たに見いだした。今後、それらを基質として、微生物が作用し得るか否かなどを調べる予定である。