シロアリ生態系から分離されたグラム陽性ポリ塩化ビフェニル分解細菌Rhodococcus erythropolis TA421の2,3-ジヒドロキシビフェニル1,2-ジオキシゲナーゼをコードする複数の遺伝子

Multiple genes encoding 2,3-dihydroxybiphenyl 1,2-dioxygenase in the gram-positive polychlorinated biphenyl-degrading bacterium Rhodococcus erythropolis TA421, isolated from a termite ecosystem.

• M Maeda
• S Y Chung
• E Song
• T Kudo

抄録

Rhodococcus erythropolis TA421 はシロアリの生態系から単離された生物であり、広範なポリ塩化ビフェニル（PCB）の分解が可能である。この生物の PCB 異化経路の遺伝学的および生化学的解析から、2,3-ジヒドロキシビフェニルジオキシゲナーゼをコードする 4 つの異なる bphC 遺伝子（bphC1、bphC2、bphC3、および bphC4）が存在することが明らかになった。bphC1、bphC2、bphC3、bphC4は、基質特異性が狭く、メタ位置の第一芳香環を切断する酵素をコードしている。対照的に、bphC3は、広い基質特異性を有するメタ開裂ジオキシゲナーゼをコードする。Asturiasらは、近縁生物Rhodococcus globerulus P6が、メタ開裂ジオキシゲナーゼをコードする3つの異なるbphC遺伝子（bphC1、bphC2、およびbpHC3）を含むことを示した。このデータは、PCBメタ切断ジオキシゲナーゼをコードするbphC遺伝子の多様なファミリーがRhodococcus属のメンバーに存在することを示唆している。

Rhodococcus erythropolis TA421 was isolated from a termite ecosystem and is able to degrade a wide range of polychlorinated biphenyl (PCB) congeners. Genetic and biochemical analyses of the PCB catabolic pathway of this organism revealed that there are four different bphC genes (bphC1, bphC2, bphC3, and bphC4) which encode 2,3-dihydroxybiphenyl dioxygenases. As determined by Southern hybridization, none of the bphC genes exhibits homology to any other bphC gene. bphC1, bphC2, and bphC4 encode enzymes that have narrow substrate specificities and cleave the first aromatic ring in the meta position. In contrast, bphC3 encodes a meta cleavage dioxygenase with broad substrate specificity. Asturias et al. have shown that the closely related organism Rhodococcus globerulus P6 contains three different bphC genes (bphC1, bphC2, and bpHC3) which encode meta cleavage dioxygenases. The data suggest that there is a diverse family of bphC genes which encode PCB meta cleavage dioxygenases in members of the genus Rhodococcus.