細菌を用いた植物由来芳香族からの物質生産を実現するための外膜トランスポーター研究
| Project/Area Number |
22KJ3121
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| Project/Area Number (Other) |
21J00894 (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 38020:Applied microbiology-related
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
藤田 雅也 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 特別研究員(PD) (50923471)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | リグニン / 細菌外膜 / トランスポーター / 外膜トランスポーター |
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| Outline of Research at the Start |
植物細胞壁の主要な構成成分であるリグニンは、地球上に最も豊富に存在する芳香族資源である。本研究では、リグニンに由来する多様な芳香族化合物を有価物に集約的に代謝するSphingobium sp. SYK-6株の細胞外膜において、リグニン由来芳香族化合物を取り込むTonB-dependent transporterの取り込みメカニズムをクライオ電顕単粒子解析より明らかにする。さらに、メカニズムの解明により、基質認識を変化させた、取り込み能を向上させた改変トランスポーターの作出に挑戦する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、300 kVのクライオ電顕を用いて、TonB-dependent transporter (TBDT)の単粒子解析を行った。その結果、5オングストローム程度の構造が得られ、現在高分解能構造の取得に向けて解析中である。得られた構造には、TBDTに特徴的な構造であるベータバレル構造、バレル内部を占有するプラグドメインが確認できた。また、等温滴定型熱量測定により、TBDTとTonBとの相互作用を検出することに成功した。また、変異体の解析により、TBDTのN末端領域の2残基がTonBとの相互作用に必須であることが明らかになった。これらの成果については、2件の国内学会で発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
TBDTのループ部分がフレキシブルな構造を取るため、想像していたよりも単粒子解析で分解能が上がらず、本研究の推進に必要な、取り込み機序を理解までには至っていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
まずは、現在得られているデータセットから高分解能構造の取得を試みる。今後は、単粒子解析で高分解能構造を得るために、サンプルに添加する基質の量を検討し、heterogeneityの少ない条件を得る。また、構造認識抗体の作製も検討する。取り込み機序の理解に十分な構造が得られた場合は、速やかに変異体を作製し、構造に基づいた改変トランスポーターの作出を行う。
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Report
(2 results)
Research Products
(4 results)
