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Mechanism for production of starch-like reserve polysaccharide in some cyanobacteria

Research Project

Project/Area Number 25440193
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Evolutionary biology
Research InstitutionAkita Prefectural University

Principal Investigator

Suzuki Eiji  秋田県立大学, 生物資源科学部, 教授 (60211984)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords貯蔵多糖 / 澱粉 / グリコーゲン / 光合成 / 原核生物 / 細菌 / シアノバクテリア / 進化 / アミロペクチン / Cyanothece
Outline of Final Research Achievements

The present study was conducted to elucidate the mechanism by which a limited number of cyanobacteria (photosynthetic microorganisms) produce starch-like reserve polysaccharide seen in plants instead of glycogen in most bacteria. Genomic sequences were determined for two starch-producing strains, and the starch production was found to be tightly correlated to the coordinated expression of multiple (2 - 3) isoforms of branching enzyme. Heterologous expression system for starch metabolism genes (starch synthase I and branching enzyme I of rice, and debranching enzyme glgX2 of Cyanobacterium CLg1) was developed in glycogen-producing cyanobacterial strais. Growth conditions were devised to stimulate starch production under deprivation of inorganic nutrients. Finally, recombinant forms of branching enzyme were characterized; form 1 and 2 branching enzymes transferred short oligosaccharides, while the activity of form 3 enzyme was low but it transferred short and long glucan chains.

Report

(4 results)
  • 2015 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2014 Research-status Report
  • 2013 Research-status Report
  • Research Products

    (42 results)

All 2016 2015 2014 2013 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (31 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] リール科学技術大学(フランス)

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      Cell Mol Life Sci

      Volume: - Issue: 14 Pages: 2643-2660

    • DOI

      10.1007/s00018-016-2243-9

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    • Journal Title

      Acta Crystallographica section F STRUCTURAL BIOLOGY COMMUNICATIONS

      Volume: 71 Issue: 8 Pages: 1109-1113

    • DOI

      10.1107/s2053230x1501198x

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      水環境学会誌 (Journal of Japan Society on Water Environment)

      Volume: 38 Pages: 23-30

    • NAID

      130004923015

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      秋田県立大学ウェブジャーナル

      Volume: B2 Pages: 73-77

    • NAID

      120005690612

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      Suzuki R, Koide K, Hayashi M, Suzuki T, Sawada T, Ohdan T, Takahashi H, Nakamura Y, Fujita N, Suzuki E
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      Biochim Biophys Acta

      Volume: 1854 Issue: 5 Pages: 9-21

    • DOI

      10.1016/j.bbapap.2015.02.012

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      Sawada, T., Y. Nakamura, T. Ohdan, A. Saitoh, Francisco PB Jr, E. Suzuki, N. Fujita, T. Shimonaga, S. Fujiwara, M. Tsuzuki, C. Colleoni, S. Ball
    • Journal Title

      Arch. Biochem. Biophys.

      Volume: 562 Pages: 9-21

    • DOI

      10.1016/j.abb.2014.07.032

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      Suzuki E, Onoda M, Colleoni C, Ball S, Fujita N, Nakamura Y
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      Volume: 54 Issue: 4 Pages: 465-473

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      10.1093/pcp/pcs190

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      Journal of Applied Glycoscience

      Volume: 60 Issue: 1 Pages: 21-27

    • DOI

      10.5458/jag.jag.JAG-2012_016

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      130004481020

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      1344-7882, 1880-7291
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      Sawada T, Nakagami T, Utsumi Y, Ohdan T, Suzuki E, Nakamura Y
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      Journal of Applied Glycoscience

      Volume: 60 Issue: 1 Pages: 69-78

    • DOI

      10.5458/jag.jag.JAG-2012_011

    • NAID

      130004481016

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      1344-7882, 1880-7291
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      Cenci U, Chabi M, Ducatez M, Tirtiaux C, Nirmal-Raj J, Utsumi Y, Kobayashi D, Sasaki S, Suzuki E, Nakamura Y, Putaux J-L, Roussel X, Durand-Terrasson A, Bhattacharya D, Vercoutter-Edouart A-S, Maes E, Arias MC, Palcic M, Sim L, Ball SG, Colleoni C
    • Journal Title

      Plant Cell

      Volume: 25 Issue: 10 Pages: 3961-3975

    • DOI

      10.1105/tpc.113.118174

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      福島大学
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      鈴木英治、大段隆史、浅野亮樹、小林弥生、藤晋一、Christophe Colleoni、Steven Ball、岡野桂樹、福島淳
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      鈴木龍一郎、林真里、藤田直子、鈴木英治
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      富山大学
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      鈴木龍一郎、種市良祐、藤田直子、鈴木英治
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Published: 2014-07-25   Modified: 2019-07-29  

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