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2009 Fiscal Year Annual Research Report

大腸菌をプラットフォームにした光合成機能の再構成

Research Project

Project/Area Number 20200030
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

加藤 潤一  Tokyo Metropolitan University, 理工学研究科, 准教授 (10194820)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 永島 賢治  首都大学東京, 理工学研究科, 助教 (80264589)
Keywords大腸菌 / 光合成 / 光合成細菌 / ゲノム / クロロフィル
Research Abstract

(1) Sequential cloningシステムの改良
大腸菌染色体に光合成細菌Rhodobacter sphaeroidesの光合成に関与する遺伝子群をクローニングすることに成功したが、発現しなかったため、大腸菌のプロモーターやSD配列に遺伝子をつなげた形でクローニングするようにcloningシステムを改良した。
(2) カロテノイド合成の再構築
光合成細菌Rhodobacter sphaeroidesのカロテノイド合成に関与する遺伝子群、crtE, -B, -I, -C, -D, -F, -Aを、大腸菌のプロモーターやSD配列に遺伝子をつなげた形でクローニングした菌株を作製した。それぞれの転写は確認できたが、HPLCにより反応生成物について調べたところ、crtD遺伝子産物の活性が不十分であることがわかったので、光合成細菌Rubrivivax gelatinosusのcrtD遺伝子をクローニングして補うことにより、カロテノイドであるスフェロイデンの合成に成功した。
(3) バクテリオクロロフィル合成の再構築
光合成細菌Rhodobacter sphaeroidesのバクテリオクロロフィル合成に関与するbch遺伝子群を大腸菌染色体に、大腸菌のプロモーターやSD配列に遺伝子をつなげた形でクローニングした菌株を作製した。bchMの転写が検出できなかったので、bchM遺伝子をクローニングして補うことにより、プロトポルフィリンIXの中心にマグネシウムイオンが配位しさらにメチル化されたものを合成することに成功したが、bchE遺伝子の活性が不十分であることがわかった。bchE遺伝子や同じ反応を触媒するacsF遺伝子をクローニングして補ったが反応は進まなかったので、産物が不溶化している可能性を考えて、nusA遺伝子との融合遺伝子を作製して調べたところ、わずかではあるが、反応生成物が確認された。

  • Research Products

    (6 results)

All 2010 2009

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Cytochrome c4 can be involved in the photosynthetic electron transfer system in the purple bacterium, Rubrivivax gelatinosus.2009

    • Author(s)
      Ohmine M, 他5名
    • Journal Title

      Biochemistry 48

      Pages: 9132-9139

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of a blue copper protein, auracyanin, of the filamentous anoxygenic phototrophic bacterium, Roseiflexus castenholzii.2009

    • Author(s)
      Tsukatani Y, 他7名
    • Journal Title

      Arch.Biochem.Biophys. 490

      Pages: 57-62

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 紅色光合成細菌の光化学反応中心結合型チトクロムcに含まれる低電位ヘムの機能解明のための実験系の確立2010

    • Author(s)
      中山陽介、嶋田敬三、永島賢治
    • Organizer
      第51回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2010-03-18
  • [Presentation] 大腸菌をプラットフォームにした光合成機能の再構成.2010

    • Author(s)
      岩本明, 他5名
    • Organizer
      第4回日本ゲノム微生物学会年会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2010-03-07
  • [Presentation] An attempt to reconstitute photosynthetic reactions of the phototrophic proteobacterium, R.sphaeroides, in E.coli.2009

    • Author(s)
      岩本明, 他5名
    • Organizer
      第32回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2009-12-11
  • [Presentation] 大腸菌ゲノムの縮小化と必須遺伝子群の機能解析及び他種ゲノムの導入と機能の再構成2009

    • Author(s)
      加藤潤一
    • Organizer
      「細胞を創る」研究会2.0
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-10-03

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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