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Identification of the nucleoside degradation system in Archaea

Research Project

Project/Area Number 18K05411
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 38020:Applied microbiology-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Sato Takaaki  京都大学, 工学研究科, 准教授 (60571411)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsアーキア / ヌクレオシド / 代謝 / 酵素 / 好塩菌
Outline of Final Research Achievements

Archaea are microorganisms forming the third domain of life distinct from Eucarya and Bacteria. Archaeal members possess many unique metabolic pathways. Some hyperthermophilic archaea, growing at high temperature, utilize a pentose “bis”phosphate pathway to degrade nucleosides. However, a nucleoside degradation pathway has been unclear in many halophilic archaea which grow under high salt concentration and harbor a part of genes in the pentose bisphosphate pathway. In this study, we selected candidate enzymes to constitute a nucleoside metabolic pathway in the halophilic archaea by utilizing genomic information and by purifying an enzyme displaying relevant activity from cell extract of halophilic archaea. By identifying the enzyme activities of these enzymes, we could find out a previously unrecognized nucleoside degradation pathway in some halophilic archaea.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

細菌や真核生物はヌクレオシドのリボース部位の分解にペントースリン酸経路を用いている。一方、多くのアーキアはその代謝経路を持たないが、超好熱性アーキアを含む複数種のアーキアはペントース“ビス”リン酸経路を用いてヌクレオシドを分解していることが分かっていた。本研究で明らかにした好塩性アーキアにおける新規ヌクレオシド代謝系は、前半部分はペントースビスリン酸経路と似ているものの、後半部分は特有の経路であり、既知の代謝の中には登場しなかった新規反応も含まれていた。ヌクレオシドという生物にとって基幹的な分子ですら、その代謝系は各微生物によって異なっており、その多様性が本研究課題の結果により示された。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Integration of large heterologous DNA fragments into the genome of Thermococcus kodakarensis2020

    • Author(s)
      Sato Takaaki、Takada Daisuke、Itoh Takashi、Ohkuma Moriya、Atomi Haruyuki
    • Journal Title

      Extremophiles

      Volume: 24 Issue: 3 Pages: 339-353

    • DOI

      10.1007/s00792-020-01159-z

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ゲノム情報を基盤としたアーキアにおける新規酵素の同定と利用2019

    • Author(s)
      佐藤喬章
    • Organizer
      第20回酵素応用シンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 好塩性アーキアにおけるグリコールアルデヒド代謝酵素の同定と解析2019

    • Author(s)
      佐藤喬章, 平田晃右, 南瞭子, 跡見晴幸
    • Organizer
      第71回 日本生物工学会 大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] アーキア特異的な代謝に関わる新規酵素の同定2019

    • Author(s)
      佐藤喬章
    • Organizer
      第82回 酵素工学研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 好塩性アーキアHalobacterium salinarumにおけるグリコールアルデヒド還元酵素の同定2019

    • Author(s)
      佐藤 喬章、平田 晃右、南 瞭子、跡見 晴幸
    • Organizer
      極限環境生物学会 2019年度年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2025-01-30  

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