| Project/Area Number |
19J22569
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 38040:Bioorganic chemistry-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
野口 智弘 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | 放線菌 / 共脱窒 / ジアゾ化 / 脱アミノ化反応 / メロテルペノイド / ジアゾ化合物 |
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| Outline of Research at the Start |
放線菌は学術的にも産業的にも重要な微生物であるが、その窒素代謝には未解明な部分がまだ多く存在する。重要な窒素代謝の一つに脱窒現象が挙げられ、その中でも特異な共脱窒と呼ばれる脱窒の形態が存在する。共脱窒は亜硝酸と他の（アミノ酸など）含窒素化合物由来の窒素原子が結合し、ハイブリッドな窒素ガスを生成する現象である。放線菌においても共脱窒と示唆される現象が見いだされているが、その分子機構の解明は行われていない。一方これまでの研究で、共脱窒様の窒素ガス放出を伴って脱アミノ化を触媒する新規脱アミノ化酵素を見出してきた。本研究ではこの新規脱アミノ化酵素の機能解明と共脱窒へ関与を調べることを目的とした。
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は放線菌における共脱窒の分子メカニズムの詳細についてより明らかにすることができた。これまでは脱窒まで酵素が触媒していると考えていたが、in vitroでの反応解析の結果、ジアゾ化を起点とした共脱窒機構は酵素によるジアゾ化ののちに、非酵素的に脱窒素ガス反応が進行することが明らかとなった。
また、共脱窒の起点となるアミノ基の導入が、酸素による酸化とアミノ基転移を両方触媒するPLP依存性酵素によって触媒されることを明らかにした。このPLP依存性酵素はメロテルペノイド生合成における共脱窒では普遍的に存在していることが示唆された。
他にもこれまでに共脱窒を行うことが知られていたStreptomyces antibioticus B-546株のゲノム解読に成功し、Fur5ホモログや共脱窒に必要な亜硝酸合成カセットが近傍に存在していることを確認した。遺伝子配置はオープンデータベース上の他のStreptomyces antibioticus株と類似していたものの、塩基配列はやや異なっていることを明らかにした。さらに、このS. antibioticusのゲノム上のFur5ホモログの破壊にも今年度は成功した。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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