| 研究課題/領域番号 |
10680617
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 |
機能生物化学
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| 研究機関 | 九州工業大学 |
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研究代表者 |
坂本 順司 九州工業大学, 情報工学部, 助教授 (80175364)
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| 研究分担者 |
野口 俊介 九州工業大学, 情報工学部, 助手 (30222194)
曽根 史 (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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| 研究期間 (年度) |
1998 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
1999年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1998年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
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| キーワード | 好熱性細菌 / グラム陽性細菌 / 呼吸鎖 / シトクロム / 酸化酵素 / 生体エネルギー |
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| 研究概要 |
グラム陽性好熱性細菌Bacilllus stearothermophilusから新規に単離した呼吸鎖末端酸化酵素の1つシトクロムbd型キノール酸化酵素について、その遺伝子クローン化を完成し、配列を解析した結果、これまで配列の報告されたbd型酵素は2つのサブファミリーに分けられ、本菌のbdはそのうち新しい群の最初の単離例であること、bd型酵素一般に提唱されている立体構造の従来のモデルは変更する必要があること、などが示された。また、bd型酵素が主に発現している変異株K17 を、caa_3型シトクロムc酸化酵素が主に働いている野生株と比較し、呼吸鎖のエネルギー変換効率と菌の増殖が呼吸鎖複合体の種類によって決められることを示した。
もう1つの新規な末端酸化酵素であるシトクロムbo_3型のシトクロムc酸化酵素については、クローン化した遺伝子で野生株を形質転換し大量発現-精製系を構築した。これをリポソームに再構成し、caa_3酵素より低いながらH^+ポンプ活性を持つことを明らかにした。また、bo_3型酵素を主に含む変異株を単離し、それのエネルギー変換効率と菌の生育が野生株とK17 株との中間になることを示し、やはりそれらが呼吸鎖複合体の種類によって決められることを確かめた。
さらに、caa_3型酸化酵素のオペロンのすぐとなりに存在する遺伝子ctaAの産物が、インビトロでヘムOを酸化してヘムAに変換する酵素として働くことを示した。
これら好熱性細菌の新規酸化酵素に関する知見と経験をアミノ酸発酵をするグラム陽性菌Corynebacterium glutamicumに応用し、この菌のシトクロムbd型キノール酸化酵素とその遺伝子を単離、解析した。
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