2014 Fiscal Year Annual Research Report
微生物ナノファイバー紡糸装置における繊維排出機構の解明
| Project/Area Number |
24580241
|
|---|
| Research Institution | Shinshu University |
|---|
Principal Investigator |
天野 良彦 信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (80273069)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
奥田 一雄 高知大学, 教育研究部, 教授 (40152417)
水野 正浩 信州大学, 学術研究院工学系, 助教 (60432168)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | セルロース合成 / Asaia bogorensis / 酢酸菌 / タンパク質複合体 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
Asaia bogorensisが生産するセルロース合成関連タンパク質の一つであるCesD（AbCesD）について、X線結晶構造解析を行い、最終的に1.95Å分解能での立体構造を決定することに成功した。AbCesDは非対称単位に2分子を含み、1分子のAbCesDは4つのα-ヘリックスと4つのβ-ストランドから形成されていた。更に、結晶中においてAbCesDは対称操作により2分子が4つ組み合わされた8量体構造を形成されていることが示唆された。一方、AbCesD溶液のNative-PAGE及びゲル濾過クロマトグラフィーの分析結果からも、AbCesDは8量体に相当する分子量を示したことから、生物学的な集合単位は8量体であると考えられた。AbCesDの8量体構造は、十字状の孔を中央に有するシリンダー状であった。既に立体構造が明らかとなっているGluconacetobacter xylinusのCesD（GxCesD）の8量体構造と比較してみると、この孔の形状が大きく異なっており、この孔の形状が両菌におけるセルロース繊維形状及び生産量の違いに関与している事が示唆された。また、AbCesD抗体を用いた電子顕微鏡による局在観察から、AbCesDが膜付近に位置していることを確認することに成功した。また、CesDの発現時期についてmRNAについてRT-PCRを用いて解析したところ、常時発現していることが明らかとなり、細胞の周期に依存しないことが解った。このことから、CesDの局在に関して、抗体を用いた顕微鏡観察の実験条件が定めることができた。さらに、CesDの機能を詳細に調べるために、欠損株を作成しているが、作成のための薬剤耐性細胞選抜の手法を確立し、現在取得を試みているがまだ成功にまでは至っていない。加えて、CesDの8量体構造の孔の大きさを左右すると思われるN末端のアミノ酸配列について、Gluconacetobacter型の鎖長を延長した株を作成し、セルロース生産性の表現系を調査しているが、変異株の作成には成功し現在生産性について比較検討を行なっている。
|
