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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 20018013
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, 教授 (90243047)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥9,200,000 (Direct Cost: ¥9,200,000)
Fiscal Year 2009: ¥4,600,000 (Direct Cost: ¥4,600,000)
Fiscal Year 2008: ¥4,600,000 (Direct Cost: ¥4,600,000)
Keywords超好熱菌 / 遺伝子発現 / 始原菌 / 転写 / 分泌 / 細胞工学 / 代謝工学 / 遺伝子発現系 / promoter
Research Abstract

今年度は遺伝子破壊系の汎用性の検討と分泌発現系の詳細な解析を進めた。結果の概要は以下の通りである。
1) Chitinaseの分泌生産
Chi△4遺伝子の上流にTK1675(subtilisin-like protease)の分泌シグナルペプチドに対応する遺伝子断片を融合し、Chi△4の分泌生産を試みた。Promoterとしては強力な構成型promoterであるcsg promoterを利用し、この融合遺伝子断片をT.kodakaraensisゲノムのchitinase遺伝子領域に挿入した。その結果得られた形質転換体を培養した結果、培地上清にChi△4proteinの顕著な蓄積(4mg/1)が認められ、細胞抽出画分にはほとんどChi△4proteinが検出されなかった。さらにシグナルペプチドの切断部位を特定した結果、予想通りのAla-Ser-Ala配列のC末端側で切断が特異的に起こっていた。これらの結果から、TK1675の分泌シグナルペプチドが他のタンパク質の高効率分泌生産に利用可能であることが分かった。
2) 推定proteaseの分泌生産
推定分泌シグナルを有する耐熱性proteaseをコードする2つのORF(TK1675, TK1689)のpromoterをcsg promoterに置換した。各形質転換株をcaseinを含むGel-Rite固体培地に植菌したところ、野生株ではcaseinの分解活性は検出されなかったが、各形質転換株には顕著な分解活性が観察され、耐熱性protease TK1675・TK1689高発現株が得られたと考えている。また野生株およびTK1675・TK1689高発現株を液体培養した後、各培地上清に含まれるprotease活性を比較した。BSAを基質として、60℃で反応を行った。培地上清非添加およびKOD1株培地上清を添加した場合には基質の分解は観察されなかったが、各形質転換株の培地上清を添加した場合には顕著な分解活性が認められた。
3) T.kodakaraensisで開発された遺伝子操作系がT.litoralis, T.onnurineusでも利用可能であることが明らかとなった。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2010 2009 2008

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (3 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Thermococcus kodakaraensis Mutants Deficient in Di-myo-Inositol Phosphate Use Aspartate To Cope with Heat Stress2010

    • Author(s)
      Borges N, Matsumi R, Imanaka T, Atomi H, Santos H
    • Journal Title

      Journal of Bacteriology 192(1)

      Pages: 191-197

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] アーキア特異的なコエンザイムA生合成経路2010

    • Author(s)
      跡見晴幸、横大路裕介、今中忠行
    • Journal Title

      バイオサイエンスとインダストリー 68(2)

      Pages: 120-122

    • NAID

      10026195083

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Journal Article] "Short-chain" α-1,4-glucan phosphorylase having a truncated N-terminal domain : Functional expression and characterization of the enzyme from Sulfolobus solfataricus2009

    • Author(s)
      Mueller M, Takemasa R, Schwarz A, Atomi H, Nidetzky B
    • Journal Title

      Biochimica et Biophysica Acta 1794

      Pages: 1709-1714

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Fur iron regulator-like protein is cryptic in thehyperthermophilic archaeon ThermocoCcus kodakaraensis2009

    • Author(s)
      Louvel, H., Kanai, T, Atomi, H, Reeve, JN
    • Journal Title

      FEMS Microbiol. Lett (Online early)

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] アーケアのゲノムからみえるもの2009

    • Author(s)
      跡見晴幸、福居俊昭、金井保、今中忠行
    • Journal Title

      蛋白質核酸酵素 54

      Pages: 120-126

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  • [Journal Article] 超好熱菌育種技術の開発と水素生産能力の向上2008

    • Author(s)
      跡見晴幸、金井保、今中忠行
    • Journal Title

      BIOINDUSTRY 25

      Pages: 29-36

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      跡見晴幸
    • Organizer
      第4回日本ゲノム微生物学会年会
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2010-03-09
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      跡見晴幸
    • Organizer
      FEMS2009
    • Place of Presentation
      Gothenburg, Sweden
    • Year and Date
      2009-06-29
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      Haruyuki Atomi
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      BioCAT 2008
    • Place of Presentation
      Tech. Univ. Hamburg, Germany(招待講演)
    • Year and Date
      2008-09-03
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      跡見晴幸(小宮山眞監修)
    • Publisher
      株式会社エヌ・ティー・エス
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    • Author(s)
      Haruyuki Atomi & Tadayuki Imanaka
    • Total Pages
      11
    • Publisher
      CRC Press
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      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2018-03-28  

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