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グラム陰性細菌のシグナルペプチド非依存型酵素分泌装置の解析と大量分泌への応用

研究課題

研究課題/領域番号 09650878
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物・生体工学
研究機関鳥取大学

研究代表者

簗瀬 英司  鳥取大学, 工学部, 教授 (20158033)

研究分担者 岡本 賢治  鳥取大学, 工学部, 助手 (80283969)
喜多 恵子  鳥取大学, 工学部, 助教授 (70234226)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
1999年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1998年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1997年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード分泌 / グラム陰性細菌 / シグナルペプチド非依存型酵素 / ABCエキスポーター / Zymomonas mobilis / レバンスクラーゼ / インベルターゼ / GSP / ABC exporter / General secretion pathway / Invertase / Levansucrase / Secretion / Signal peptide / Transcriptional activator / signal peptide-independent / secretion / secrettion channel / gram-negative bacteria / sec protein-independent / Fructosyltransferase
研究概要

グラム陰性細菌におけるタンパク質や酵素の分泌には、シグナルペプチドとSecタンパク質が関与するGeneral Secretory Pathway(GSP)機構とシグナルペプチド非依存性の分泌機構が報告されている。Erwinia属細菌やPseudomonas属細菌のシグナルペプチド非依存型のアルカリ性プロテアーゼは、ABCトランスポーターと呼ばれる細胞内膜と細胞外膜に形成されたチャンネルを経て、ペリプラズム空間に留まることなく細胞外に分泌される。本研究は、複雑な膜構造をもつグラム陰性細菌であるZymomonas mobilisから酵素分泌装置構成タンパク遺伝子をクローン化して、その構造と機能の相関を解析することにより、シグナルペプチド非依存型分泌機構の解明を目的としている。先ず、Z.mobilisが菌自体外に生産する2種のスクロース分解酵素、レバンスクラーゼ(SucZE2)とインベルターゼ(SucZE3)の蛋白質化学的および遺伝子解析から、両酵素は分泌性酵素であるにも関わらず、そのN末領域に分泌シグナル領域をもたないことを見出し、Z.mobilisにGSP機構とは異なる膜透過装置の存在を明らかにした。次に、酵素分泌能が欠損したZ.mobilis変異株を宿主として、sucZE2とsucZE3のtranscriptional activator(zliE)と両酵素の分泌を促進する遺伝子(zliS)をクローン化した。zliSの機能を大腸菌とZ.mobilis内で解析した結果、zliSが分泌装置の一部を構成し、細胞表層からのSucZE2とSucZE3の遊離に働くと推定した。現在、zliEとzliS近傍の詳細な解析と様々な分泌能欠損変異株を用いた相補試験を行っており、完全な分泌装置遺伝子クラスターの取得と分泌機構の解明が課題である。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] H. Yanase, et al.: "Enzymatic One-Step Production of the Polysaccharide Levan"New, Technology Japan. 25 (4). 38-39 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 簗瀬英司: "フルクトシルトランスフェラーゼ(FTase)の触媒ドメイン解析と糖転移機能改変"応用糖質科学. 44(2). 203-211 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Tonouchi, et al.: "Increased Cellulose Production from Sucrose with Reduced Levan Accumulation by an Acetobacter Strain Harboring a Recombinant Plasmid"Biosci. Biotech. Biochem.. 62 (5). 833-836 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Yanase, et al.: "Expression of the Extracellular Levansucrase and Invertase Genes from Zymomonas mobilis in Escherichia coli Cells"Biosci. Biotech. Biochem.. 62 (9). 1802-1805 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Sakai, et al.: "A New carboxylesterase from Brevibacterium lines IFO12171 Responsible for the Conversion of 1,4-Butanediol Diacrylate to 4-hydroxybutyl Acrylate"Biosci. Biotech. Biochem.. 63 (4). 688-679 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Sakai, et al.: "Organization of the genes involved in the ribulose monophosphate pathway in an obligate methylotrophic bacterium, Methylomonas aminofaciens 77a"FEMS Microbiol. Letter. 176. 125-130 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Yanase: "Encyclopedia of Food Microbiology (Zymomonas)"ACADEMIC PRESS. 2372 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yanase, et al.: "Enzymatic One-Step Production of the Polysaccharide Levan"New, Technology Japan. 25(4). 38-9 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yanase: "Analysis of Structure-function Relationship in Fructosyltransferase of Zymomonas mobilis"J. Appl. Glycosci.. 44(2). 203-211 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Tonouchi, et al.: "Increased Cellulose Production from Sucrose with Reduced Levan Accumulation by an Acetobacter Strain Harboring a Recombinant Plasmid"Biosci. Biotech. Biochem.. 62(5). 833-836 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yanase, et al.: "Expression of the Extracellular Levansucrase and Invertase Genes from Zymomonas mobilis in Escherichia coli Cells"Biosci. Biotech. Biochem.. 62(9). 1802-1805 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yanase, et al.: "A New carboxylesterase from Brevibacterium linens IFO12171 Responsible for the Convertion of 1, 4-Butanediol Diacrylate to 4-hydroxybutyl Acrylate"Biosic. Biotechnol. Biochem.. 63(4). 688-679 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sakai at.al.: "Organization of the genes involved in the ribulose monophosphate pathway in an obligate methylotrophic bacterium, Methylomonas aminofaciens 77a"FEMS Microbiol. Letter. 176. 125-130 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yanase: "Encyclopedia of Food Microbiology (Zymomonas)"ACADEMIC PRESS. 2372 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sakai,et al.: "A New carboxylesterase from Brevibacterium linens IFO12171 Responsible for the Convertion of 1,4-Butanediol Diacrylate to 4-hydroxybutyl Acrylate"Biosic.Biotechnol.Biochem.. 63・4. 688-679 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Sakai,at al.: "Organization of the genes involved in the ribulose monophosphate pathway in an obligate methylotrophic bacterium,Methylomonas aminofaciens 77a"FEMS Microbiol.Letter. 176. 125-130 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yanase: "Encyclopedia of Food Microbiology(Zymomonas)"ACADEMIC PRESS. 2372 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] N.Tonouchi,H.Yanase,Y.Kojima,T.Tsuchida,F.Yoshinaga,and S.Horinouchi: "Increased Cellulose Production from Sucrose with Reduced Levan Accumulation by an Acetobacter Strain Harboring a Recombinant Plasmid." Biosci.Biotechnol.Biochem.62・5. 833-836 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yanase: "Enzyme to Efficient Decompose Formaldehyde" New Technology Japan. 26・3. 9-10 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yanase, J.Fujimoto, M.Maeda, K.Okamoto, K.Kita, and K.Tonomura: "Expression of the Extracellular Levansucrase and Invertase Genes from Zymomonas mobilis in Escherichia coli Cells" Biosci.Biotechnol.Biochem.62・9. 1802-1805 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hideshi Yanase et.al.: "Enzymatic one-step production of the polysacharide levan" New Technology Japan. 25・4. 38-39 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 簗瀬 英司 他: "フルクトシルトランスフェラーゼ(FTase)の触媒ドメイン解析と糖転移機能改変" 応用糖質科学. 44・2. 203-211 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 簗瀬 英司 他: "Zymomonas属細菌におけるシグナルペプチド非依存型分泌酵素の分泌に関与する遺伝子" 日本生物工学大会講演要旨集. 20 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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