2019 Fiscal Year Annual Research Report
Specific fractionation of target protein using thermostable molecular chaperonin
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18K19191
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| Research Institution | Kwansei Gakuin University |
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Principal Investigator |
藤原 伸介 関西学院大学, 理工学部, 教授 (90263219)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柳原 格 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪母子医療センター(研究所), 免疫部門, 部長 (60314415)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | アーキア / 分子シャペロニン / 酢酸菌 / タンパク質安定化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度の研究により、酢酸菌の細胞内で超好熱菌Thermococcus kodakarensis由来のシャペロニンCpkBが、異種タンパク質の安定化に効果的であることが示された。このため、好熱好酸性のアーキアに由来する分子シャペロニンの利用を検討した。Sulfolobus acidocaldariusは、低pH環境で生育しており、酢酸菌内での共発現で安定な機能が期待される。本菌は3種類の分子シャペロニンサブユニットα、β、γを有しているが、生育温度幅が広く（55 ℃-85 ℃）、さらに生育可能pH 幅も広い（pH 1-5）ことから、生育条件に応じ、３つの分子シャペロニンの使い分けがなされていると予想された。各サブユニットの組換えタンパク質のシャペロニン活性をTrpCを標的に検証したところ、いずれのホモ体は活性を示した。３つのS. acidocaldarius細胞内での組成比について検証するため、カルボキシル末端のペプチドを合成し、それを用いて特異的抗体を取得した。免疫法にて検討したところ、高温環境下（82 ℃）では、αサブユニットの発現量が増加し、低温環境下（60 ℃）ではγサブユニットの発現量が増加することが明らかになった。次に各サブユニットの温度変化、及びpH変化に伴う構造変化を調べた。いずれの分子も高温での安定性が高く、βサブユニットが最も安定であった。γサブユニットは比較的低い温度で構造転移が見られ、他の２つの分子よりも異なる特徴を示した。βサブユニットが幅広いpHで安定であり、α、βサブユニットはpH変化で構造の変化が認められた。本菌の分子シャペロニンコンプレックスは温度、pH変化に伴い変化していると考えられる。βサブユニットが最も安定な物性を示し、カルボキシル末端側のアミノ酸配列でも塩基性のものが多く、酢酸菌での利用に適した分子と考えられる。
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[Journal Article] Branched-chain polyamine stabilizes RNA polymerase at elevated temperatures in hyperthermophiles.2020
Author(s)
Yamori,T., Hamakawa,M., Hidese,R., Fukuda,M., Atomi,H,, Fukuda,W., Fujiwara,S.
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Journal Title
Amino Acids
Volume: 52
Pages: 275-285
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Genes regulated by branched-chain polyamine in the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakarensis.2020
Author(s)
Fukuda,W., Yamori,Y., Hamakawa,M., Osaki,M., Fukuda,M., Hidese,R., Kanesaki,Y., Okamoto-Kainuma,A., Kato,S., Fujiwara,S.
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Journal Title
Amino Acids
Volume: 52
Pages: 287-299
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] The C-terminal flexible region of branched-chain polyamine synthase facilitates substrate specificity and catalysis.2019
Author(s)
Hidese,R., Toyoda,M., Yoshino,K.,Fukuda,W., Wihardja,G.A., Kimura,S., Fujita,J., Niitsu,M., Oshima,T., Imanaka,T., Mizohata,E.,Fujiwara,S.
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Journal Title
FEBS J.
Volume: 286
Pages: 3926-3940
DOI
Peer Reviewed
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