Elucidation of the process of aggregation by creating an in vitro enzymatic reaction scaffold
| Project/Area Number |
22KJ3015
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| Project/Area Number (Other) |
21J22995 (2021-2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2021-2022) |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 37010:Bio-related chemistry
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
廣瀬 光了 (2022-2023) 立命館大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC1)
廣瀨 光了 (2021) 立命館大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Project Status |
Declined (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2023: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | 色素 / クロロフィル / 酵素 / 有機合成 / 生合成・代謝経路 / 生合成過程 |
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| Outline of Research at the Start |
今まで行われた生体外での酵素反応系では、1種類の酵素が1種類の基質と反応して得られた1種類の反応後生成物しか確認できないため、酵素の制御機構（2種類以上の生合成酵素同士の関係性や色素が生合成される時の基質と酵素の反応機構など）を含む生理学は不明であった。そこで、脂質に固定化させた複数の酵素が連続的反応を行う酵素反応場を作成し、一連の生合成経路を再現する。これにより、複数の酵素同士が協力して得られる生成物や酵素反応性などを検討して、酵素間の関係性を解明する。さらに再現された生合成経路で合成された色素が色素運搬タンパク質WSCPと協同して、精密に配向した会合体を形づくるのかどうかも確認する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の第一目的としていた「クロロフィル生合成過程に関わる酵素の反応機構の解明」については、既に達成することができた。生体外の酵素反応だけではなく、計算科学の分野も組み合わせることで、標的酵素の反応機構（アミノ酸残基を含めた）を分子レベルで解明することができた。これらの研究成果を取りまとめ、国内の学会で2件の発表を行うことができた。さらに、その研究内容を取りまとめた論文が査読付き国際学術誌に掲載された。
本研究の第二目的としていた「酵素の制御機構（生合成酵素の基質特異性から推測する反応機構や2種類以上の酵素同士の関係性）を含む生理学の解明」に努めた結果、クロロフィル色素の生合成経路に関わる酵素の反応機構を分子レベルで推定でき、国内外の学会で2件の発表を行えただけでなく、その内容の論文が査読付き国際学術誌に掲載された。
また、本研究で培った技術や知識に基づいて、様々な方向性へ研究展開を行った。その結果、新規のクロロフィル(誘導体)の合成と同定を達成することができた。さらに、多数の(非)天然クロロフィル色素の微量分析を行い、分析による同定プロファイルを作成することもできた。加えて、クロロフィル代謝過程で働く重要な酵素についても新たな知見を得ることができた。以上のそれぞれの研究内容について、共著者として国内の学会発表4件に貢献できた。また、それらの研究内容を取りまとめた論文が2報、査読付き国際学術誌に掲載された。
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(20 results)
