KAKEN — 研究課題をさがす | 研究者番号: 20740450

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検索結果: 9件 / 研究者番号: 20740450

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1. 脱窒とは異なるFe-S型クラスター酵素を中心とした新規な一酸化窒素代謝系の機構解明

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
審査区分	小区分38030:応用生物化学関連
研究機関	埼玉大学
研究代表者	藤城貴史埼玉大学, 理工学研究科, 教授
研究期間 (年度)	2025-04-01 – 2028-03-31交付
キーワード	一酸化窒素 / Hybrid cluster protein / FeSクラスター / 結晶構造解析 / Cryo-EM
研究開始時の研究の概要	脱窒は、重要な生物の窒素代謝系として知られ、そこではNOが重要な代謝中間体として存在し、最終的にN2へ変換されています。一方で、ごく最近、脱窒以外のNOが関与する新奇な代謝系も注目され、そこではHCPと呼ばれるFeSクラスターを補因子とする酵素、およびその関連因子の作用が考えられています。しかし、こ ...

2. COを材料にアセチルCoAを合成するニッケル含有酵素複合体の構造と触媒機構解明

公募研究

研究種目	学術変革領域研究(A)
審査区分	学術変革領域研究区分(Ⅱ)
研究機関	埼玉大学
研究代表者	藤城貴史埼玉大学, 理工学研究科, 教授
研究期間 (年度)	2025-04-01 – 2027-03-31交付
キーワード	アセチルCoA / 一酸化炭素 / ニッケル / FeSクラスター / 構造-機能相関
研究開始時の研究の概要	地球の生命起源の理解において、太古の地球環境に近い初期生命が持つ炭素代謝系の理解は重要です。この炭素代謝系では、CODH、ACS、CFeSPと呼ばれる酵素が、一酸化炭素（CO）を材料として、アセチルCoAと呼ばれる炭素代謝系の根幹を支える分子を合成します。しかしながら、鍵となるACS-CFeSP複合 ...
研究領域	ＣＯ環境の生命惑星化学

3. COデヒドロゲナーゼ（CODH）の祖先型酵素HCPがCO代謝活性を得る分子進化の変異の再現

公募研究

研究種目	学術変革領域研究(A)
審査区分	学術変革領域研究区分(Ⅱ)
研究機関	埼玉大学
研究代表者	藤城貴史埼玉大学, 理工学研究科, 准教授
研究期間 (年度)	2023-04-01 – 2025-03-31交付
キーワード	COデヒドロゲナーゼ / Hybrid cluster protein / 金属酵素 / X線結晶構造解析 / 人工酵素 / CO dehydrogenase / Ni / 分子進化 / 還元 / 変異 / 一酸化炭素デヒドロゲナーゼ / CODH / HCP
研究開始時の研究の概要	太古の嫌気的な地球環境で生まれた初期生物は、生命維持に必要なエネルギーや炭素源の獲得に、一酸化炭素（CO）に依存した代謝系、および、その代謝系に特有のNi含有CO代謝酵素「COデヒドロゲナーゼ（CODH）」を有する。これまでにCODHの触媒機構や、その酵素ファミリーの多様な分子種は解明が進んでいるが ...
研究実績の概要	当該年度では、CODHの祖先型であるHCPの３つのclassのうち、最も研究が進んでいるclass IのHCPへの変異導入によるCODH活性を持つHCP変異型作成を試みた。まずCODHとclass I HCP活性部位の金属クラスター周辺構造の比較の結果、CO/CO2を結合するのに重要となるNiイオン ...
現在までの達成度 (区分)	2: おおむね順調に進展している
研究領域	ＣＯ環境の生命惑星化学

この課題の研究成果物	雑誌論文 (1件うち査読あり 1件、オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件うち国際学会 1件、招待講演 2件) 備考 (1件)

4. 三重結合アミノ酸生合成系を改変したクリックケミストリー指向型ペプチド合成系の構築

公募研究

研究種目	学術変革領域研究(A)
審査区分	学術変革領域研究区分(Ⅱ)
研究機関	埼玉大学
研究代表者	藤城貴史埼玉大学, 理工学研究科, 准教授
研究期間 (年度)	2023-04-01 – 2025-03-31交付
キーワード	生合成 / アミノ酸 / 触媒 / 酵素 / X線結晶構造解析 / クリック反応 / 三重結合 / PLP / ATP-grasp protein / クリックケミストリー / ペプチド
研究開始時の研究の概要	クリックケミストリーとは、生細胞内のような多種多様な成分が共存する環境においても、特定の異なる2つの官能基のペアを利用して、2つ以上の分子を選択的に連結させる画期的な手法である（２０２２年にはノーベル化学賞）。炭素-炭素３重結合を持つアルキンは、生物はほとんど持たないためクリックケミストリーでよく用 ...
研究実績の概要	当該年度では、三重結合を持つジペプチド類の生合成酵素群Besマシナリーの５種の鍵酵素BesA、BesB、BesC、BesD、BesEの大腸菌組換え酵素発現系の構築を行った。BesC、BesDは既報通りの条件で、His-tagにより高純度に精製可能であることを確認した。また、BesA、BesEについて ...
現在までの達成度 (区分)	2: おおむね順調に進展している
研究領域	生体反応の集積・予知・創出を基盤としたシステム生物合成科学

この課題の研究成果物	学会発表 (7件うち国際学会 1件)

5. 酵素HCPの有する特異な鉄-硫黄-酸素型の金属クラスターの反応特性の解明

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
審査区分	小区分34010:無機・錯体化学関連
研究機関	埼玉大学
研究代表者	藤城貴史埼玉大学, 理工学研究科, 教授
研究期間 (年度)	2022-04-01 – 2025-03-31交付
キーワード	Hybrid cluster protein / 反応中間体 / 触媒機構 / 金属酵素 / 還元 / HCP / 鉄-硫黄クラスター / 鉄-硫黄-酸素クラスター / X線結晶構造解析 / 金属クラスター
研究開始時の研究の概要	金属イオンが複数集まった「金属クラスター」を有する酵素は、不活性な小分子を有用物質へ変換できるため、その触媒としての利用が期待されているが、大気中の酸素で容易に失活する弱点があるため、現実的な利用は難しいとされる。一方、金属クラスター酵素の１つであり、非常に珍しいFe-S-O型の金属クラスターを有す ...
研究実績の概要	HCPの触媒機構の解明のため、高分解能X線結晶構造を与えるHCPに対して、基質候補となるNH2OH、NO、H2O2を作用させて、その混合液の分光分析やX線結晶構造解析による反応中間体の補足を試みた。NH2OHを用いた場合には、触媒活性は再現よく観測できたが、分光分析や構造解析による中間体の補足はまだ ...
現在までの達成度 (区分)	2: おおむね順調に進展している

この課題の研究成果物	雑誌論文 (1件うち査読あり 1件、オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件うち国際学会 2件、招待講演 3件) 備考 (1件)

6. 鉄硫黄クラスター生合成マシナリーの反応過程における過渡的な中間状態の解明

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
審査区分	小区分43030:機能生物化学関連
研究機関	埼玉大学
研究代表者	高橋康弘埼玉大学, 理工学研究科, 名誉教授
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2024-03-31完了
キーワード	鉄硫黄クラスター / 鉄硫黄タンパク質 / 生合成 / マシナリー
研究開始時の研究の概要	鉄硫黄（Fe-S）タンパク質は、コファクターとして [2Fe-2S]、[4Fe-4S] などのFe-Sクラスターを持つタンパク質の総称であり、エネルギー代謝から、遺伝子発現の制御にいたるまで、生命活動の根幹を担っている。本研究では、２種類のFe-Sクラスター生合成系、ISCとSUFマシナリーが、それ ...
研究成果の概要	本研究では、鉄硫黄（Fe-S）クラスターの多様な生合成系について構造と機能の解析を進め、以下の要点を明らかにした。（１）クラスターの硫黄を供給するシステイン脱硫酵素の反応機構・阻害機構を明らかにした。（２）ISCマシナリーの中核成分IscUについて、Fe-Sクラスターの不安定な生合成中間体を保持した ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (7件うち査読あり 6件) 学会発表 (17件うち国際学会 2件、招待講演 4件) 備考 (1件)

7. ニッケル含有補欠分子族F430の生合成酵素の触媒機構解明

公募研究

研究種目	新学術領域研究(研究領域提案型)
審査区分	理工系
研究機関	埼玉大学
研究代表者	藤城貴史埼玉大学, 理工学研究科, 准教授
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2021-03-31完了
キーワード	生合成 / ニッケル / 補酵素 / X線結晶構造解析 / 反応中間体 / 補因子 / coenzyme F430 / 反応機構 / 補欠分子族
研究開始時の研究の概要	ニッケルは、通常生物にとっては毒ですが、一部の生物は「F430」と呼ばれる補因子の形で、細胞内でのエネルギー獲得に積極的に利用しています。そこで、F430の生合成酵素に注目し、その酵素が細胞内にごく微量しか存在しないニッケルを巧みに利用する仕組みを解明するともに、細胞内でその酵素を遺伝子工学的に作り ...
研究実績の概要	環状テトラピロール型金属補因子は、ヘムやビタミンB12に代表される化合物群であり、酵素の活性中心などで広く利用されている。環状テトラピロール型金属補因子の基本構造は、環状テトラピロールの中央の穴に金属イオンが結合した、金属錯体型構造を取っており、環状テトラピロールと金属イオンの組み合わせにより、多様 ...
研究領域	生物合成系の再設計による複雑骨格機能分子の革新的創成科学

この課題の研究成果物	雑誌論文 (2件うち査読あり 2件、オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件うち国際学会 1件) 図書 (2件)

8. 鉄硫黄クラスター生合成における反応中間体捕捉と触媒機構の解明

研究課題

研究種目	若手研究(B)
研究分野	生体関連化学
研究機関	埼玉大学
研究代表者	藤城貴史埼玉大学, 理工学研究科, 助教
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31完了
キーワード	鉄硫黄クラスター / 生合成 / 反応中間体 / X線結晶構造解析 / PLP / Chelatase / 枯草菌 / 構造ゲノム / 硫黄 / システイン / 鉄 / 触媒 / 酵素
研究成果の概要	生命活動に重要な無機補因子である鉄硫黄(Fe-S)クラスターの生合成系（NIF、ISC、SUF、SUF-likeマシナリー）における、硫黄供給酵素群の反応中間体の構造と触媒反応機構を明らかとした。NIFとSUF-likeマシナリーのシステイン脱硫酵素NifSとSufSが、共通の反応中間体PLP-L- ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (6件うち査読あり 6件、オープンアクセス 1件) 学会発表 (17件うち国際学会 4件、招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (1件)

9. 試験管内生合成系を利用した高活性型人工ヒドロゲナーゼの創出

研究課題

研究種目	研究活動スタート支援
研究分野	生体関連化学
研究機関	埼玉大学
研究代表者	藤城貴史埼玉大学, 理工学研究科, 助教
研究期間 (年度)	2015-08-28 – 2017-03-31完了
キーワード	ヒドロゲナーゼ / 鉄 / コファクター / 生合成 / 酵素 / 水素
研究成果の概要	水素分子を環境低負荷なエネルギーキャリアとして利用可能とする酵素[FeFe]-ヒドロゲナーゼに注目し、その活性中心の生合成系を人工的な補因子に置き換える方法により、活性の向上を狙った。大腸菌内で、[FeFe]-ヒドロゲナーゼと、３種類の生合成酵素を同時に発現させた、活性型[FeFe]-ヒドロゲナーゼ ...

この課題の研究成果物	学会発表 (2件)