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Elucidation of reaction mechanism of cytochrome c maturation system in anammox bacteria

Research Project

Project/Area Number 16K07703
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Applied biochemistry
Research InstitutionSojo University

Principal Investigator

HIRA Daisuke  崇城大学, 生物生命学部, 准教授 (00569890)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywordsヘムタンパク質 / 異種発現 / c型ヘム / 鉄貯蔵 / anammox / シトクロムc
Outline of Final Research Achievements

In this study, we performed the biochemical studies to investigae the reaction mechanism of c-type heme protein maturation system, System II, of anammox bacteria. In System II, a membrane protein complex (ResBC) is believed to be responsible for the maturation of c-type heme protein. Although expression and purification of ResBC of anammox bacteria were not achieved, an expression and purification method for ResBC of a thermophilic bacterium was established. Furthermore, it was possible to construct a c-type heme protein expression method using the ResBC system. In addition, we characterized nanoparticle protein which is thought to be involved in intracellular iron ion storage.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

c型ヘムタンパク質は、細菌や古細菌に代表される多様な微生物において多様な酵素反応や電子伝達反応を担っており、ひいては地球上の多様な物質循環を担っている。c型ヘムタンパク質の成熟系はその礎となっているが、特にSystem IIについては、その研究が遅れている。本研究において、System IIの異種発現系を確立し、そのc型ヘムタンパク質発現系への応用を達成できたため、これまでに異種発現が困難であったマルチc 型ヘムタンパク質の発現や変異体の作成などについて新たな方法論を提供することが可能となり、広範な基礎的・応用的研究分野への貢献が可能と考えられる。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Impact of aerobic acclimation on the nitrification performance and microbial community of landfill leachate sludge2018

    • Author(s)
      Hira Daisuke、Aiko Nobuyuki、Yabuki Yoshinori、Fujii Takao
    • Journal Title

      Journal of Environmental Management

      Volume: 209 Pages: 188-194

    • DOI

      10.1016/j.jenvman.2017.12.056

    • Related Report
      2018 Annual Research Report 2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Anammox Organism KSU-1 Expresses a Novel His/DOPA Ligated Cytochrome c2018

    • Author(s)
      Hira Daisuke、Kitamura Ryuji、Nakamura Teruya、Yamagata Yuriko、Furukawa Kenji、Fujii Takao
    • Journal Title

      Journal of Molecular Biology

      Volume: 430 Issue: 8 Pages: 1189-1200

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2018.02.017

    • Related Report
      2018 Annual Research Report 2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] anammox反応を担う金属タンパク質2018

    • Author(s)
      平 大輔
    • Organizer
      第56回日本生物物理学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 嫌気性アンモニア酸化 anammox に関わる金属タンパク質の構造と機能2018

    • Author(s)
      平 大輔
    • Organizer
      日本農芸化学会2018年度西日本支部大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Cys 配位したヘムの酸化還元に対する周辺 Arg 残基の影響2018

    • Author(s)
      亀澤 世奈, 北村 龍史, 平 大輔, 藤井 隆夫
    • Organizer
      日本農芸化学会2018年度西日本支部大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] anammox菌のヒドロキシルアミン酸化還元酵素とモノヘムシトクロムcの電子伝達反応2017

    • Author(s)
      平大輔、中村照也、山縣ゆり子、古川憲治、藤井隆夫
    • Organizer
      日本農芸化学会2017年度大会
    • Place of Presentation
      京都女子大学(京都府京都市)
    • Year and Date
      2017-03-17
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] ヒドラジン合成反応を触媒するマルチヘムタンパク質複合体の結晶構造2017

    • Author(s)
      北村龍史、平 大輔、中村照也、山縣ゆり子、古川憲治、藤井隆夫
    • Organizer
      日本農芸化学会2017年度大会
    • Place of Presentation
      京都女子大学(京都府京都市)
    • Year and Date
      2017-03-17
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] アナモックス菌のヒドラジン合成反応2017

    • Author(s)
      平 大輔, 北村 龍史, 中村 照也, 山縣 ゆり子, 古川 憲治, 藤井 隆夫
    • Organizer
      環境微生物系学会合同大会2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] anammoxのヒドラジン合成酵素タンパク質複合体2017

    • Author(s)
      平 大輔, 北村 龍史, 中村 照也, 山縣 ゆり子, 古川 憲治, 藤井 隆夫
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] anammox菌のヒドラジン合成酵素複合体の立体構造解明2016

    • Author(s)
      北村龍史、平 大輔、中村照也、山縣ゆり子、古川憲治、藤井隆夫
    • Organizer
      第23回 日本生物工学会九州支部 飯塚大会(2016)
    • Place of Presentation
      九州工業大学(福岡県飯塚市)
    • Year and Date
      2016-12-03
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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