Biosynthetic mechanism of sulfur-containing compounds by comprehensive analysis of S-sulfhydrylated proteins

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K05345
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38020:Applied microbiology-related
• Research Institution: Kochi University
• Principal Investigator: Kato Shin-ichiro 高知大学, 教育研究部総合科学系生命環境医学部門, 准教授 (60346707)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: S-スルフヒドリル化 / システイン代謝 / トレーサー実験

Outline of Final Research Achievements

Tracer experiments with L-[35S]cysteine in cell-free extracts of E. coli MG1655 revealed proteins that were 35S-labeled over time, and the transfer of sulfur atoms between them and cysteine desulfurase was confirmed in vitro, Variations in the amount of [35S]-labeling over time were observed. Since three cysteine desulfurases, IscS, SufS, and CsdA, are known to exist in E. coli, we also confirmed the amount of [35S]-labeling when using each of them.

Free Research Field

応用微生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

生体内には存在量は微量ながら高い生理活性を有するチアミン、ビオチン、リポ酸、鉄-硫黄クラスター、モリブドプテリンなどの補因子や、tRNAに含まれるチオウリジンなどの含硫化合物の存在が知られている。大腸菌においてPLP酵素であるシステインデスルフラーゼが、含硫化合物生合成の初発段階において硫黄を供給するという、極めて重要な役割を有していることを示唆された。この知見を生かすことで、含硫化合物の生合成プラットフォームの構築が可能となり、効率的かつ安価な生産が可能になると期待される。