トレハロース生合成

細胞内にトレハロースを蓄積させ、水と置換することによって細胞および細胞内分子を乾燥によるダメージから守る。 ガラス化したトレハロースが細胞を満たすことで高次構造が保護されることが報告されている。 現在、細菌では異なる4つの出発物質についての生合成経路が同定されている。

NDP-glucoseとglucose-6-phosphate を出発物質とする経路。 OtsA (alpha,alpha-trehalose-phosphate synthase) は生物種によって基質特異性が異なる。

D-glucose と ADP-glucose を出発物質とする経路。Rubrobacter xylanophilus Q1ARU5 で TreT 単特でのトレハロース合成活性が確認されている。

マルトースを出発物質とする経路。phosphorylase である MapA と TreP によりマルトースがトレハロースに変換される。 Geobacillus stearothermophilus をはじめとする Bacillus属でこの経路を持つことが報告されている。

マルトースを出発物質とする経路。maltose-trehalose 間の reversible interconversion を触媒する酵素 TreS による経路。 Thermus thermophilus、Pimelobacter sp. (strain R48), Mycobacterium 属などで活性が実験で確認されている。 Mycobacterium smegmatis、 Mycobacterium tuberculosis では、alpha-amylase 活性を合わせ持つことが報告されているが、 モチーフ構成は EC 5.4.99.16 活性を単独で持つ TreS と全く一緒で、モチーフ構成から区別することは難しい。

maltooligosaccharideを出発物質とする経路。この経路が最初にみつかったSulfolobus、Arthrobacter およびその近縁種では treXYZ が並んでおり Glycogen debranching enzyme をコードする遺伝子を treX と呼んでいるが、他のバクテリアでは glg operon 内にあり遺伝子名は glgX とするのが一般的。