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Elucidation of the mechanism which ergothioneine, a virulence-enhancing factor in Burkholderia pseudomallei, is not degraded intracellularly.

Research Project

Project/Area Number 21K07005
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 49050:Bacteriology-related
Research InstitutionKochi University

Principal Investigator

Muramatsu Hisashi  高知大学, 教育研究部総合科学系生命環境医学部門, 准教授 (90437343)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 柏木 丈拡  高知大学, 教育研究部総合科学系生命環境医学部門, 教授 (60363256)
若松 泰介  高知大学, 教育研究部総合科学系生命環境医学部門, 准教授 (60597938)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsエルゴチオネイン分解 / バークホルデリア属細菌 / エルゴチオネイン
Outline of Research at the Start

類鼻疽は予防に有効なワクチンや薬剤がなく、初期の治療に失敗すると治癒が困難になる人獣共通感染症である。これまでに、類鼻疽菌がエルゴチオネインを合成すること、エルゴチオネインが類鼻疽菌の感染力を増強することが報告されている。また、類鼻疽菌のゲノム情報から類鼻疽菌はエルゴチオネイン合成系だけでなく、分解系も持つことが強く示唆される。本研究では、類鼻疽菌と同属のバークホルデリア属細菌を用いて、細胞内に生産されたエルゴチオネインがなぜ分解されないのか、その仕組みの解明を目指す。

Outline of Final Research Achievements

The ertCDE genes encoding 3-(5-oxo-2-thioxoimidazolidin-4-yl) propionic acid desulfhydrase, hydantoin-5-propionic acid amidohydrolase, and N-carbamyl-L-glutamic acid amidohydrolase from Burkholderia sp. HME13 were identified, and the gene products were characterized. The ertCDE expression in Burkholderia sp. HME13 were induced by ergothioneine and thiourocanic acid.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

Burkholderia sp. HME13のエルゴチオネイン分解に関わるすべての酵素を明らかにし、それぞれの精製酵素を用いて諸性質を明らかにした。特に、アミノ酸配列から機能を予測することができなかったタンパク質ファミリーに属するErtCの機能を同定したことは大きな成果の1つであり、今後、類似配列のタンパク質の機能同定に貢献するものと考えている。類鼻疽菌が合成した感染力増強因子エルゴチオネインが細胞内で分解されないのはエルゴチオナーゼがペリプラズムに局在するためと考えられ、本研究の成果が類鼻疽の予防法の開発に貢献することを期待している。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2023

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Purification and characterization of 3-(5-oxo-2-thioxoimidazolidin-4-yl) propionic acid desulfhydrase involved in ergothioneine utilization in <i>Burkholderia</i> sp. HME132023

    • Author(s)
      Muramatsu Hisashi、Inouchi Daisuke、Yamada Masaaki、Koujitani Akihito、Maguchi Hiroki、Kato Shin-ichiro
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 88 Issue: 1 Pages: 74-78

    • DOI

      10.1093/bbb/zbad139

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Characterization of hydantoin-5-propionic acid amidohydrolase involved in ergothioneine utilization in Burkholderia sp. HME132023

    • Author(s)
      Hisashi Muramatsu, Akihito Koujitani, Masaaki Yamada, Hiroki Maguchi, Takehiro Kashiwagi, Shin-ichiro Kato
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 87 Issue: 4 Pages: 411-419

    • DOI

      10.1093/bbb/zbad002

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Burkholderia sp. HME13由来ヒダントイン-5-プロピオン酸アミドヒドロラーゼの諸性質2023

    • Author(s)
      山田 雅彬, 糀谷 啓仁, 柏木 丈拡, 加藤 伸一郎, 村松 久司
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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