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X線結晶構造解析に基づいたA-ファクターレセプターの構造と機能に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 11306008
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用微生物学・応用生物化学
研究機関東京大学

研究代表者

堀之内 末治  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (80143410)

研究分担者 大西 康夫  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (90292789)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
30,500千円 (直接経費: 30,500千円)
2000年度: 10,500千円 (直接経費: 10,500千円)
1999年度: 20,000千円 (直接経費: 20,000千円)
キーワードA-ファクター / 放線菌 / 抗生物質生産 / 形態分化 / X線結晶構造 / A-ファクターレセプター / 微生物ホルモン
研究概要

低分子化学調節物質A-ファクターは、Streptomyces griseusの抗生物質生産、形態分化を超微量で制御する微生物ホルモンである。レセプター蛋白を大腸菌で大量発現し、迅速な精製法を確立した。ハンギングドロップ法により取得したレセプターの結晶および重金属置換体の結晶ともに多型を生じており、いまだに結晶型の合致したデータを収集するのに至っていない。現在スプリングエイトによるセレン置換体のデータ収集を行っており、早々に3次元構造を解明したい。
A-ファクターレセプターによりその発現がスイッチ・オン、オフされる転写因子AdpAの標的として、本蛋白が結合するDNA断片を20種以上取得した。これらの断片を含む大きな断片のクローニング、塩基配列決定、転写のA-ファクター依存性を検討している。そのうちの1つは、環境変化を認識し、しかるべき遺伝子の転写を起こすRNAポリメラーゼのシグマ因子であり、かつ本シグマ因子は二次代謝に関係なく、形態分化にのみ関与していた。その他、A-ファクター制御カスケードの周辺を解明すべく研究を続けているが、以下のような成果を(1)二次代謝、形態分化に関与するセリン/スレオニンキナーゼAfsKとその標的AfsRにおいて、AfsKの自己リン酸化を蛋白-蛋白の相互作用によって調節するKbpA蛋白を同定した。(2)A-ファクターに制御される黄色色素合成遺伝子群のクローニングとその転写を司る特殊なシグマ因子を同定した。(3)A-ファクターによって制御されるメラニン生産に関わるRppAおよびP-450の同定とその酵素反応の解明を行った。今後、A-ファクター制御系の中枢をなすレセプターとA-ファクターの解離・結合のステップの分子レベルでの解明をし、かつその上流、下流の「役者」達を明らかにすることで、カスケード制御全貌に迫れると考える。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (47件)

  • [文献書誌] Dae-Kyung Kang: "Possible involvement of cAMP in aerial mycelium formation and secondary metabolism in Streptomyces griseus."Microbiology. 145. 1161-1172 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuo Ohnishi: "The A-factor regulatory cascade leading to streptomycin biosynthesis in Streptomyces griseus : identification of a target gene of the A-factor receptor."Mol.Microbiol.. 34. 102-111 (1999)

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  • [文献書誌] Takashi Umeyama: "An AfsK/AfsR system involved in the response of aerial mycelium formation to glucose in Streptomyces griseus."Microbiology. 145. 2281-2292 (1999)

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  • [文献書誌] Tohru Yonekawa: "Involvement of amfC in physiological and morphological development in Streptomyces coelicolor A3(2)."Microbiology. 145. 2273-2280 (1999)

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  • [文献書誌] Nobutaka Funa: "A new pathway for polyketide synthesis in microorganisms."Nature. 400. 897-899 (1999)

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  • [文献書誌] Sueharu Horinouchi: "The A-factor regulatory cascade and cAMP in the regulation of physiological and morphological development in Streptomyces griseus"J.Ind.Microbiol.Biotechnol.. 25(in press). (2000)

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  • [文献書誌] Sueharu Horinouchi : "Isolation of DNA fragments bound by transcriptional factors, AdpA and ArpA, in the A-factor regulatory cascade"Actinomycetologica. 14. 37-42 (2000)

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  • [文献書誌] Yasuo Ohnishi : "An oligoribonuclease gene in Streptomyces griseus"J.Bacteriol.. 182. 4647-4653 (2000)

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  • [文献書誌] Takashi Umeyama : "Genetic and biochemical characterization of a protein phosphatase with dual substrate specificity in Streptomyces coelicolor A3(2)"Gene. 258. 55-62 (2000)

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  • [文献書誌] Haruka Yamazaki: "An A-factor-dependent extracytoplasmic function sigma factor(σ^<AdsA>)that is essential for morphological development in Streptomyces griseus"J.Bacteriol.. 182. 4596-4605 (2000)

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  • [文献書誌] Han-Seung Lee: "A σ^B-like factor responsible for carotenoid biosynthesis in Streptomyces griseus"J.Mol.Microbiol.Biotechnol.. 3. 95-101 (2001)

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  • [文献書誌] Tohru Yonekawa: "A calcium-binding protein with four EF-hand motifs in Streptomyces ambofaciens "Biosci.Biotechnol.Biochem.. 65. 156-160 (2001)

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  • [文献書誌] 鮒信学: "微生物における新しいポリケタイド生合成経路:新規化合物の生合成工学的手法に利用可能か?"化学と生物. 38. 283-285 (2000)

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  • [文献書誌] 鮒信学: "微生物のカルコン合成酵素を用いたコンビナトリアル生合成"バイオサイエンスとインダストリー. 58. 568-569 (2000)

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  • [文献書誌] Sueharu Horinouchi: "Cell-Cell Signaling in Bacteria(分担執筆)"American Society for Microbiology. 490 (1999)

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  • [文献書誌] D.-K.Kang, X.-M.Li, K.Ochi and S.Horinouchi.: "Possible involvement of cAMP in aerial mycelium formation and secondary metabolism in Streptomyces griseus."Microbiology. 145. 1161-1172 (1999)

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  • [文献書誌] Y.Ohnishi, S.Kameyama, H.Onaka and S.Horinouchi.: "The A-factor regulatory cascade leading to streptomycin biosynthesis in Streptomyces griseus : identification of a target gene of the A-factor receptor."Mol. Microbiol.. 34. 102-111 (1999)

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  • [文献書誌] N.Funa, Y.Ohnishi, I.Fujii, M.Shibuya, Y.Ebizuka and S.Horinouchi.: "A new pathway for polyketide synthesis in microorganisms."Nature. 400. 897-899 (1999)

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  • [文献書誌] T.Umeyama, P.-C.Lee, K.Ueda and S.Horinouchi.: "An AfsK/AfsR system involved in the response of aerial mycelium formation to glucose in Streptomyces griseus."Microbiology. 145. 2281-2292 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yonekawa, Y.Ohnishi and S.Horinouchi.: "Involvement of amfC in physiological and morphological development in Streptomyces coelicolor A3 (2)."Microbiology. 145. 2273-2280 (1999)

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  • [文献書誌] S.Horinouchi, Y.Ohnishi and D.-K.Kang.: "The A-factor regulatory cascade and cAMP in the regulation of physiological and morphological development in Streptomyces griseus."J.Ind. Microbiol. Biotechnol.. 25. 000-000 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Horinouchi, H.Onaka, H.Yamazaki, S.Kameyama and Y.Ohnishi.: "Isolation of DNA fragments bound by transcriptional factors, AdpA and ArpA, in the A-factor regulatory cascade."Actinomycetologica. 14. 37-42 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ohnishi, Y.Nishiyama, R.Sato, S.Kameyama and S.Horinouchi.: "An oligoribonuclease gene in Streptomyces griseus."J.Bacteriol.. 182. 4647-4653 (2000)

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  • [文献書誌] T.Umeyama, A.Naruoka and S.Horinouchi.: "Genetic and biochemical characterization of a protein phosphatase with dual substrate specificity in Streptomyces coelicolor A3 (2)."Gene. 258. 55-62 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yamazaki, Y.Ohnishi and S.Horinouchi.: "An A-factor-dependent extracytoplasmic function sigma factor (σ^<AdsA>) that is essential for morphological development in Streptomyces griseus."J.Bacteriol.. 182. 4596-4605 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.-S.Lee, Y.Ohnishi and S.Horinouchi.: "A σ^B-like factor responsible for carotenoid biosynthesis in Streptomyces griseus."J.Mol. Microbiol. Biotechnol.. 3. 95-101 (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yonekawa, Y.Ohnishi and S.Horinouchi.: "A calcium-binding protein with four EF-hand motifs in Streptomyces ambofaciens."Biosci. Biotechnol. Biochem.. 65. 156-160 (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ohnishi and S.Horinouchi.: "Regulation of secondary metabolism and morphological differentiation by microbial hormones in Streptomyces (in Japanese)."Tanpakusitsu-Kakusan-Kouso. 44. 1552-1561 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Funa and S.Horinouchi.: "A new pathway for polyketide synthesis : its possible application to production of novel compounds (in Japanese)."Kagaku-to-Seibutsu. 38. 283-285 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Funa and S.Horinouchi.: "Combinatorial biosynthesis with a novel chalcone synthase (in Japanese)."Bioscience and Industry. 58. 568-569 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Horinouchi: "γ-Butyrolactones that control secondary metabolism and cell differentiation in Streptomyces."Cell-Cell Signaling in Bacteria, G.M.Dunny and S.C.Winans (eds.), American Society for Microbiology, Washington, D.C.. 193-207 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Horinouchi and Y.Ohnishi: "How A-factor triggers streptomycin biosynthesis in Streptomyces griseus.."Proceedings of International Conference on Asian Network on Microbial Researchers, Chiang Mai, Thailand. 469-477 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sueharu Horinouchi: "The A-factor regulatory cascade and cAMP in the regulation of physiological and morphological development in Streptomyces griseus"J.Ind.Microbiol.Biotechnol.. 25(in press). (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Sueharu Horinouchi: "Isolation of DNA fragments bound by transcriptional factors, AdpA and ArpA, in the A-factor regulatory cascade"Actinomycetologica. 14. 37-42 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yasuo Ohnishi: "An oligoribonuclease gene in Streptomyces griseus"J.Bacteriol. 182. 4647-4653 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Takashi Umeyama: "Genetic and biochemical characterization of a protein phosphatase with dual substrate specificity in Streptomyces coelicolor A3(2)"Gene. 258. 55-62 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Haruka Yamazaki: "An A-factor-dependent extracytoplasmic function sigma factor (σ^<AdsA>) that is essential for morphological development in Streptomyces griseus"J.Bacteriol.. 182. 4596-4605 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Han-Seung Lee: "A σ^B-like factor responsible for carotenoid biosynthesis in Streptomyces griseus"J.Mol.Microbiol.Biotechnol.. 3. 95-101 (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Tohru Yonekawa: "A calcium-binding protein with four EF-hand motifs in Streptomyces ambofaciens"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 65. 156-160 (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 鮒信学: "微生物における新しいポリケタイド生合成経路:新規化合物の生合成工学的手法に利用可能か?"化学と生物. 38. 283-285 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 鮒信学: "微生物のカルコン合成酵素を用いたコンビナトリアル生合成"バイオサイエンスとインダストリー. 58. 568-569 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Dae-Kyung Kang: "Possible involvement of cAMP in aerial mycelium formation and secondary metabolism in Streptomyces griseus"Microbiology. 145. 1161-1172 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yasuo Ohnishi: "The A-factor regulatory cascade leading to streptomycin biosynthesis in Streptomyces griseus : identification of a target gene of the A-factor receptor"Mol. Microbiol.. 34. 102-111 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Takashi Umeyama: "An AfsK/AfsR system involved in the response og aerial mycelium formation to glucose in Steptomyces griseus"Microbiology. 145. 2281-2292 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Tohru Yokokawa: "Involvement of amfC in physiological and morphological development in Streptomyces coelicolor A3(2)"Microbiology. 145. 2273-2280 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Sueharu Horinouchi: "The A-factor regulatory cascade and cAMP in the regulation of physiological and morphological development in Strptomyces griseus"J. Ind. Microboil. Biotechnol.. (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Sueharu Horinouchi: "Cell-Cell Signaling in Bacteria (分担執筆)"American Society for Microbiology. 490(193-207) (1999)

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      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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