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トルエン分解 (トルエン 4-モノオキシゲナーゼ経路)

概要

トルエン (C6H5CH3) は芳香族炭化水素に属する有機化合物である。ガソリンなどに含まれ有毒である。 土壌汚染、水質汚染物質としても問題となっている。

機能に関する知見

機能を示すメカニズム

トルエン分解は、好気的にはトルエンモノオキシゲナーゼ、トルエンジオキシゲナーゼ、キシレンモノオキシゲナーゼが関与する複数の経路が知られている。 嫌気的に分解される経路も知られており、トルエンからベンゾイルCoAなどを経て代謝される。
トルエン 4-モノオキシゲナーゼ(toluene 4-monooxygenase) (T4MO)はトルエンを酸化してパラクレゾール(p-cresol)を生成する酵素である。 その後４段階の酵素反応を経てプロトカテク酸(protocatechuate)まで代謝される。
トルエン4-モノオキシゲナーゼ経路
トルエン4-モノオキシゲナーゼ経路
関連する遺伝子の系統樹
p-クレゾールメチルヒドロキシラーゼ　フラボプロテインサブユニットとその関連酵素の系統樹
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p-クレゾールメチルヒドロキシラーゼ　シトクロームサブユニットとその関連酵素の系統樹
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p-ヒドロキシベンズアルデヒドデヒドロゲナーゼとその関連酵素の系統樹
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機能を持つことが知られている生物

Pseudomonas mendocina KR1で研究が進んでいる。

参考文献

  • Parales, R. E. et al. (2008). Diversity of microbial toluene degradation pathways. Adv Appl Microbiol. 64:1-73. PMID: 18485280

MiFuPへのリンク

  • NFUNC_0007 Toluene degradation (conversion into protocatechuate via p-cresol)
    NRULE_0027 Multicomponent monooxygenase alpha subunit
    NRULE_0028 Multicomponent monooxygenase beta subunit
    NRULE_0029 Multicomponent monooxygenase gamma subunit
    NRULE_0030 Multicomponent monooxygenase gamma subunit
    NRULE_0031 Multicomponent monooxygenase gamma subunit
    NRULE_0032 Oxygenase electron transfer component
    NRULE_0033 Multicomponent monooxygenase effector protein
    NRULE_0034 Putative Rieske-type ferredoxin
    NRULE_0035 4-cresol dehydrogenase flavoprotein subunit
    NRULE_0036 4-cresol dehydrogenase cytochrome c subunit
    NRULE_0037 p-hydroxybenzaldehyde dehydrogenase
    NRULE_0038 p-hydroxybenzoate hydroxylase
（更新日 2014/03/13）