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アーキア特有の新規核酸・ペントース代謝機構の解明

Research Project

Project/Area Number 14J05097
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied microbiology
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

青野 陸  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsアーキア / ペントースビスリン酸経路 / nucleoside kinase / cytidine / NMP phosphatase / ヌクレオシド / ADP-dependent kinase / ribose 1-phosphate / pentose bisphosphate
Outline of Annual Research Achievements

前年度、超好熱性アーキアThermococcus kodakarensisを用いた研究において、nucleosideのうちadenosine, guanosine, uridineを分解する経路 (ペントースビスリン酸経路) を解明し、その成果を学術雑誌Nature Chemical Biologyにて発表することが出来た。そこで今年度はまず、まだ不明であるcytidineの分解機構を明らかにしようと試みた。Cytidineを添加した条件において転写量が上昇した遺伝子のうち8遺伝子に着目し、これらの遺伝子とcytidine分解との関連性を検討するため、遺伝子破壊株の取得を試みた。その結果、8遺伝子のうち5遺伝子の破壊用プラスミドが構築でき、そのうち3遺伝子の破壊株を取得することができた。
またこれまでの研究において、4種のnucleoside 5’-monophosphate (NMP) のうちAMP, CMP, UMPを分解する経路を明らかにしていたが、GMPについてはどのように分解されるのか不明であった。そこでGMPがNMP phosphataseによる脱リン酸化によってguanosineへと変換された後、ペントースビスリン酸経路によって分解される可能性を考え、その検討を行うため、NMP phosphatase推定遺伝子を破壊した株の取得を試みた。その結果、目的遺伝子の破壊株を取得することが出来た。
さらに、ペントースビスリン酸経路の普遍性を検討するため、他のアーキアを対象にnucleoside分解に関わるkinaseの探索を試みた。その結果、超好熱性アーキアの一種であるArchaeoglobus fulgidusにおいて、nucleosideの一種であるinosineおよびguanosineをリン酸化するkinaseを同定することが出来た。さらにこのkinaseについて詳細な生化学的解析を行い、その酵素学的諸性質を明らかにした。この成果について、現在論文を執筆中であり、学術雑誌への投稿を予定している。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] A pentose bisphosphate pathway for nucleoside degradation in Archaea2015

    • Author(s)
      Aono,R., T.Sato, T.Imanaka, and H.Atomi
    • Journal Title

      Nature Chemical Biology

      Volume: 11 Issue: 5 Pages: 355-360

    • DOI

      10.1038/nchembio.1786

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ペントースビスリン酸経路:アーキアにおけるヌクレオシド分解機構2015

    • Author(s)
      青野陸、佐藤喬章、今中忠行、跡見晴幸
    • Organizer
      極限環境生物学会
    • Place of Presentation
      品川
    • Year and Date
      2015-11-08
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Studies on nucleoside degradation in Archaea2015

    • Author(s)
      Riku AONO, Takaaki SATO, Tadayuki IMANAKA and Haruyuki ATOMI
    • Organizer
      13th International Thermophiles Meeting
    • Place of Presentation
      Santiago de Chile
    • Year and Date
      2015-08-30
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Studies on nucleoside/nucleotide metabolism in the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakarensis2014

    • Author(s)
      Riku Aono, Takaaki Sato, Tadayuki Imanaka and Haruyuki Atomi
    • Organizer
      10th International Congress on Extremophiles
    • Place of Presentation
      Saint Petersburg, Russia
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Book] 新着論文レビュー2015

    • Author(s)
      青野陸、佐藤喬章、跡見晴幸
    • Total Pages
      1
    • Publisher
      Database Center for Life Science
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Book] 化学2015

    • Author(s)
      青野陸、佐藤喬章、跡見晴幸
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      化学同人
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 炭酸固定反応を介した新しい核酸分解代謝経路を発見 -生物的炭酸固定系のルーツ解明に期待-

    • URL

      http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2014/150331_1.html

    • Related Report
      2015 Annual Research Report 2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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