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トリプトファンイソプレニルトランスフェラーゼのメカニズム解明とマシナリーの構築

Publicly Offered Research

Project AreaBiosynthetic machinery: Deciphering and regulating the system for bioactive metabolite diversification
Project/Area Number 25108724
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionChubu University

Principal Investigator

岡田 正弘  中部大学, 応用生物学部, 准教授 (40377792)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywords翻訳後修飾 / イソプレニル化 / トリプトファン / 枯草菌 / クオラムセンシング
Outline of Annual Research Achievements

納豆菌を鋳型に納豆菌由来のcomQX遺伝子クラスターを有する発現プラスミドであるComQXnattoを作成した。次に、作成したプラスミドを鋳型にポイントミューテーションを行い、発現プラスミドのうちでComXnattoの54番目のトリプトファンをアラニンに置換した変異体である ComQnatto[W54A]ComXnattoをコードする遺伝子を有する発現プラスミドを作成した。それぞれを大腸菌に形質転換し、納豆菌由来の生合成酵素であるComQnattoと、ComXnattoまたは [W54A]ComXnattoを過剰発現させた。この培養液を、LC/MSを用いて分析した結果、ComXnatto 過剰発現株の培養液のみに、ファルネシル基に相当するフラグメントを有するシグナルを検出した。最終的な結果のみ述べるが、このシグナルに相当する修飾ペプチドはトリプトファンがファルネシル化されたComXnattoフェロモンであった。この結果から、修飾酵素ComQnattoは、少なくともC末端側から5番目のトリプトファンを修飾可能なトリプトファンファルネシルトランスフェラーゼであることが明らかとなり、基質が必ずしもC末端付近にトリプトファンを有している必要はないことが明らかとなった。また、ComXnattoフェロモンを添加して納豆菌を培養した場合はポリグルタミン酸の生産量が増加したが、未修飾ペプチドを添加した場合は変化しなかったため、ComXnattoフェロモンが、納豆菌におけるポリグルタミン酸の生合成を促進させるペプチドフェロモンであることが判明した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Identification of a quorum sensing pheromone posttranslationally farnesylated at the internal tryptophan residue from Bacillus subtilis subsp. natto2015

    • Author(s)
      Shunsuke Hayashi, Syohei Usami, Yuta Nakamura, Koki Ozaki, Masahiro Okada
    • Journal Title

      Biosci. Biotechnol. Biochem.

      Volume: 79 Issue: 10 Pages: 1567-1569

    • DOI

      10.1080/09168451.2015.1032884

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A region corresponding to second aspartate-rich motif in tryptophan isoprenylating enzyme, ComQ, serves as a substrate-binding site.2014

    • Author(s)
      M. Okada, A. Ishihara, R. Yamasaki, F. Tsuji, S. Hayashi, S. Usami, and Y. Sakagami.
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 印刷中 Issue: 4 Pages: 550-555

    • DOI

      10.1080/09168451.2014.891932

    • Related Report
      2014 Annual Research Report 2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ポリ-ガンマ-グルタミン酸生合成促進活性を有する 納豆菌由来のComXフェロモンの発見2015

    • Author(s)
      林 峻輔,宇佐美 翔平,中村 優太,尾崎 弘貴,岡田 正弘
    • Organizer
      日本農芸化学会2015年度大会
    • Place of Presentation
      岡山大学 津島キャンパス(岡山市北区津島中)
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリ-ガンマ-グルタミン酸生合成促進活性を有する納豆菌由来のComXフェロモンの化学合成2015

    • Author(s)
      林 峻輔,宇佐美 翔平,中村 優太,尾崎 弘貴,岡田 正弘
    • Organizer
      日本農芸化学会2015年度大会
    • Place of Presentation
      岡山大学 津島キャンパス(岡山市北区津島中)
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 翻訳後修飾によりトリプトファンがイソプレニル化された新規ペプチドの探索

    • Author(s)
      宇佐美 翔平、林 峻輔、中村 優太、岡田 正弘
    • Organizer
      日本農芸化学会2014年度大会
    • Place of Presentation
      神奈川, 明治大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] トリプトファンイソプレニルトランスフェラーゼの普遍性の解明

    • Author(s)
      岡田 正弘
    • Organizer
      新学術領域「生合成マシナリー」第5回若手シンポジウム 第9回 生合成勉強会
    • Place of Presentation
      東京, 東京大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] トリプトファンイソプレニルトランスフェラーゼのメカニズム解明とマシナリーの構築

    • Author(s)
      岡田 正弘
    • Organizer
      「生合成マシナリー:生物活性物質構造多様性創出システムの解明と制御」第5回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道, 北海道大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] トリプトファンイソプレニルトランスフェラーゼのメカニズム解明とマシナリーの構築

    • Author(s)
      岡田 正弘
    • Organizer
      「生合成マシナリー:生物活性物質構造多様性創出システムの解明と制御」第6回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      千葉, 千葉大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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