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超好熱菌を宿主とした遺伝子発現系の構築

Research Project

Project/Area Number 18018026
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

跡見 晴幸  Kyoto University, 工学研究科, 准教授 (90243047)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥8,500,000 (Direct Cost: ¥8,500,000)
Fiscal Year 2007: ¥4,300,000 (Direct Cost: ¥4,300,000)
Fiscal Year 2006: ¥4,200,000 (Direct Cost: ¥4,200,000)
Keywords超好熱菌 / アーケア / 遺伝子破壊 / 遺伝子発現 / 遺伝子導入 / プロモーター / マーカー遺伝子 / Thermococcus / Archaea
Research Abstract

我々は以前にTK1761が耐熱性β-glycosidaseをコードすることを明らかにした。本β-glycosidaseの基質特異性がp-nitro-pheny1 (pNp)-β-D-glucopyranoside≒pNp-β-D-mannopyranoside>pNp-β-D-galactopyranosideであることが分かった。本研究ではTK1761のreporter遺伝子としての利用を検討した。T. kodakaraensisの無細胞抽出液にはクロマトグラフィーで分離可能な2種のβ-glycosidase活性が存在することが分かった。そこでこれら2種の基質特異性を検討した結果、片方はortho-nitropheny1-β-D-glucopyranoside (ONPgluco)およびortho-nitropheny1-β-D-mannopyranoside (ONPmanno)を加水分解する活性を示したが、ortho-nitropheny1-β-D-galactopyranoside (ONPgalacto)を認識しないことが判明した。もう一方の酵素はONPgalacto分解活性を示した。TK1761遺伝子を高発現したところ、無細胞抽出液中のONPglucoおよびONPmanno分解活性は顕著に増加したが、ONPgalacto分解活性は宿主細胞のKW128株と同程度であった。したがってONPglucoおよびONPmanno分解活性を測定することにより、TK1761はreporter遺伝子として利用できることが示された。さらにTK1761を利用して始原菌において転写と翻訳が実際並行して起こること(polarity)を初めて証明した。これは遺伝子の発現制御の観点から非常に重要な結果であり、これにより始原菌においても翻訳段階での転写調節が起こり得ることを示唆するものである。さらに薬剤耐性に基づいた遺伝子破壊系を他の超好熱菌に適用し、Thermococcus litoralisでもこの系が利用可能であることが判明した。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Polarity in archaeal operon transcription in Thermococcus kodakaraensis2008

    • Author(s)
      Santangelo T, Cubonova L, Matsumi R, Atomi H, Imanaka T, Reeve JN
    • Journal Title

      Journal of Bacteriology 190

      Pages: 2244-2248

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A global transcriptional regulator in Thermococcus kodakaraensis controls the expression levels of both glycolytic and gluconeogenic enzyme-encoding genes2007

    • Author(s)
      Kanai T, Akerboom J, Takedomi S, van de Werken HJ, Blombach F, vander Oost J, Murakami T, Atomi H, Imanaka T
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry 282

      Pages: 33659-33670

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Methionine sulfoxide reductase from the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis, an enzyme designed to function at suboptimal growth temperatures2007

    • Author(s)
      Fukushima E, Shinka Y, Fukui T, Atomi H, Imanaka T
    • Journal Title

      Journal of Bacteriology 189

      Pages: 7134-7144

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Archaeal Type III Rubiscos function in a pathway for AMP metabolism2007

    • Author(s)
      T.Sato, H.Atomi, T.Imanaka
    • Journal Title

      Science 315・5814

      Pages: 1003-1006

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Disruption of a sugar transporter gene cluster in a hyperthermophilic archaeon using a host/marker system based on antibiotic resistance2007

    • Author(s)
      R.Matsumi, K.Manabe, T.Fukui, H.Atomi, T.Imanaka
    • Journal Title

      J.Bacteriol. 189・7

      Pages: 2683-2691

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Phosphoenolpyruvate synthase plays an essential role for glycolysis in the modified Embden-Meyerhof pathway in Thermococcus kodakarensis2006

    • Author(s)
      H.Imanaka, A.Yamatsu, T.Fukui, H.Atomi, T.Imanaka
    • Journal Title

      Mol.Microbiol. 61・4

      Pages: 898-909

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] The ribulose monophosphate pathway substitutes for the missing pentose phosphate pathway in the archaeon Thermococcus kodakaraensis2006

    • Author(s)
      I.Orita, T.Sato, H.Yurimoto, N.Kato, H.Atomi, T.Imanaka, Y.Sakai
    • Journal Title

      J.Bacteriol. 188・13

      Pages: 4698-4706

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 超好熱菌における特異的遺伝子破壊技術を利用した新規酵素・代謝系の解明2006

    • Author(s)
      跡見晴幸, 今中忠行
    • Journal Title

      化学工業 57

      Pages: 44-50

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] Unusual pentose metabolism in Thermococcus kodakaraensis2007

    • Author(s)
      跡見晴幸
    • Organizer
      Gordon Research Conferences(招待講演)
    • Place of Presentation
      Proctor Academy, NH, USA
    • Year and Date
      2007-08-20
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2018-03-28  

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