2015 Fiscal Year Annual Research Report
マイクロチューブを成す塩基性分岐多糖の構造決定と形態形成機作の解明
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25450148
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
武田 穣 横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40247507)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 微細構造 / 塩基性多糖 / Thiothrix / マイクロチューブ / 鞘 / ペロサミン / デオキシ糖 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
硫黄酸化細菌Thiothrix属が形成するマイクロチューブ（鞘）は塩基性分岐多糖によって形作られている。新たな微細構造形成機構確立の糸口を見出すべく、鞘形成多糖の化学構造の決定と鞘形成パターンの解明を目指した。まず、T. fructosivoransの鞘形成多糖の化学構造を決定し、フコースとペロサミンから成る2糖の側鎖が施されたグルコース・グルコサミン交互共重合体と同定した。さらに、主鎖中のアミノ基の半分がアセチル化され、側鎖のアミノ基はラクチル化されていることも確認した。T. niveaの鞘形成多糖の構造決定には至らなかったものの、主鎖がグルコース・グルコサミン交互共重合体でN-アセチル化度は低いと想定されること、およびこれがデオキシ糖（未同定）による修飾を受けていることはすでに判明しているので、Thiothrix属の鞘形成多糖は押しなべてデオキシ糖側鎖を有するグルコース・グルコサミン交互共重合体であるとの結論に至った。側鎖のデオキシ糖残基（T. fructosivorans：N-ラクチルペロサミン残基、T. nivea：未同定デオキシ糖残基）に起因する相互作用が鞘形成（微細構造形成）の主たる要因であるという点もThiothrix属に共通の特徴と推察するに至った。また、Thiothrix属の鞘の伸長は全域で起こるという結果も得た。金属酸化に関わる有鞘細菌であり互いに近縁なSphaerotilus属とLeptothrix属は、チオペプチドグリカンという含硫ペプチド系複合糖質から成る鞘を主としてジスルフィド結合による会合によって末端伸長で形成することはすでに確認済みである。したがって今回の取り組みのもう一つの成果は、マイクロチューブ（鞘）形成機構が分類群ごとに異なる発展を遂げてきたことを立証するとともに、多様な微細構造形成機構が存在し得ることを明らかにした点である。
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