| 研究課題/領域番号 |
07459018
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
広領域
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| 研究機関 | 九州工業大学 |
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研究代表者 |
曽根 専史 (曽根 のぶ史) 九州工業大学, 情報工学部, 教授 (20049034)
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| 研究分担者 |
野口 俊介 九州工業大学, 情報工学部, 助手 (30222194)
坂本 順司 九州工業大学, 情報工学部, 助教授 (80175364)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
1997年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1996年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
1995年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
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| キーワード | 呼吸鎖(電子伝達系) / H^+ / O比 / 生育収量 / シトクロム オキシダーゼ / シトクロムレダクターゼ / コリネ型細菌 / 好熱菌 / ピロリ菌 / 呼吸鎖 / プロトン輸送 / シトクロムオキシダーゼ / キノールオキシダーゼ / グラム陽性細菌 / Bacillus / 好熱性細菌 / 枯草菌 / Bacillus stearother mophilus / Carynebacterium / Baciluus / Brevibacterium |
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| 研究概要 |
細菌の呼吸鎖について申請者を含めての研究の深化の結果、現在の各種有用細菌の呼吸鎖はエネルギー効率は充分高くなく、培養条件や欠損変異株の利用でその改善が期待され、更に遺伝子工学手法による適当な呼吸鎖成分の導入により、ミトコンドリア並みのエネルギー効率が達成される可能性がある。
1.これまで研究を進めてきた好熱性バシラスPS3やBacillus stearothermophilusのシトクロムcaa_3型オキシダーゼの構造機能連関の研究を発展させ、好熱性バシラスの呼吸鎖の全体像を明らかにすることが出来た。これらの細菌の呼吸鎖はNADH→MK-7→シトクロムb_6c_1→シトクロムcaa_3オキシダーゼが主要な経路でここでH^+/O=6のプロトン輸送が行われ、エネルギーが△μH^+の形に変換される事を明らかにした。
2.中温性バシラスの呼吸鎖:枯草菌ではNADH→MK-7→シトクロムaa_3型キノールオキシダーゼの呼吸鎖が主要な経路で通常の培養条件ではシトクロムb_6c_1型シトクロムレダクターゼ-シトクロムcaa_3型オキシダーゼは弱くしか発現されていない。この菌のH^+/O比はほぼ4であることが知られている。またシトクロムbd型キノールオキシダーゼの存在も知られている。高分泌宿主菌として期待されているBacillus brevisの呼吸鎖を調べた所、これら2つの末端酸化酵素が並行して機能していることが明らかになった。
3.Helicobacter pyloriのシトクロムc-553とcb型末端酸化酵素の研究をおこなった。
4.H^+/O比とエネルギー獲得効率:通常ATP合成酵素は一定の数のプロトン(3H^+)の働きに共役してADPとPiからATPを合成するので好気性細菌のエネルギー獲得効率は呼吸鎖のH^+/O比に大きく依存することになり、菌体収量はH^+/O比にほぼ比例することが予想されるが、このことを大腸菌と好熱性バシラスの例をもちいて確かめた。
5.コリネ型細菌の呼吸鎖の研究を開始しシトクロムbd型キノール酸化酵素とaa_3型シトクロムオキシダーゼの精製に成功した。これら2つの末端酸化酵素の構造遺伝子もクローニングにも成功した。
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