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Elucidation of structures and functions of metabolic enzymes of lysine and related compounds and their molecular evolution

Research Project

Project/Area Number 17H01465
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Applied microbiology
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

西山 真  東京大学, 生物生産工学研究センター, 教授 (00208240)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 富田 武郎  東京大学, 生物生産工学研究センター, 助教 (50447364)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2018-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥43,420,000 (Direct Cost: ¥33,400,000、Indirect Cost: ¥10,020,000)
Fiscal Year 2017: ¥22,620,000 (Direct Cost: ¥17,400,000、Indirect Cost: ¥5,220,000)
Keywords微生物 / 構造生物学 / 分子進化 / リジン / アルギニン / ロイシン / クエン酸回路 / キャリアタンパク質
Outline of Annual Research Achievements

我々は、T. thermophilus、Sulfolobus、Thermococcusにおいて、アミノ基を認識し結合する新奇なキャリアタンパク質(アミノ基キャリアタンパク質;AmCP)を介するリジン・アルギニン生合成を見出してきた。本研究では、リジン・アルギニン生合成において鍵となる個々の酵素のAmCP複合体の構造解析をおこなう。さらに、この生合成においては、各酵素とAmCPが超酵素複合体(メタボロン)を形成している可能性が示唆されており、その実体の解析を行う。さらにはリジン生合成とロイシン生合成やクエン酸回路を構成する酵素群の構造生物学、タンパク質工学などを通じて、生物が進化の過程でどのように基質特異性を獲得してきたかを原子レベルで明らかにすることを目的とする。Sulfolobusにおいては、リジンとアルギニンがbi-functionalな酵素で生合成されることから、これらのアミノ酸による複雑な転写調節ネットワークが存在することが示唆される。そこでその機構を解明する。また、本研究の前段階において、転写因子が直接酵素に相互作用することで酵素活性を調節する可能性が見出されてきたことから、その機構を解明することも本研究の目的の一つである。これらの統合的な解析により、Sulfolobusにおいて新たに見つかったリジン・アルギニン生合成系の全貌の解明を目指すこととする。これらの目的のために、既に若干の消耗品を購入した。さらに、研究成果を発表すると同時に生合成に関する最先端の情報を得るために国際シンポジウムに出席し、情報交換を行った。しかしながら、基盤研究(S)が採択されたため、本研究を廃止することとなった。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (1 results)

All 2017

All Presentation (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Presentation] Secondary metabolite biosynthesis mediated by amino-group carrier protein in Streptomycin2017

    • Author(s)
      Makoto Nishiyama
    • Organizer
      9th US-Japan Seminar on the Biosynthesis of Natural Products
    • Place of Presentation
      UCLA Lake Arrowhead Conference Center
    • Year and Date
      2017-05-30
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2018-12-17  

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