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極限環境下における生体分子間相互作用とその強相関ソフトマテリアルへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 13031024
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京工業大学

研究代表者

中村 聡  東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (50227899)

研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
52,000千円 (直接経費: 52,000千円)
2003年度: 25,900千円 (直接経費: 25,900千円)
2002年度: 15,800千円 (直接経費: 15,800千円)
2001年度: 10,300千円 (直接経費: 10,300千円)
キーワード生物・生体工学 / バイオテクノロジー / ソフトマテリアル / タンパク質 / 極限環境
研究概要

タンパク質の極限環境耐性における非共有結合性相互作用(とりわけ疎水性相互作用)の重要性を明らかにすることを目的として,以下の研究を実施した。
(1)高度好塩菌フェレドキシンの耐塩機構解明
三角形平板状の特徴的な形態を有する高度好塩性古細菌Haloarculajapnica由来のフェレドキシン(Fd)は,[2Fe-2S]型クラスターを含む電子伝達タンパク質である。H. japonica Fdはほうれん草由来のFdに比べてアミノ末端が20残基程度長く,この領域がH. japonica Fdタンパク質の折り畳みと耐塩性に関与していることを明らかにした。
(2)中等度好熱菌3-イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼの耐熱化
3-イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼ(IPMDH)はロイシン生合成系の酵素の一つである。中等度好熱菌Bacillus coafulans IPMDH(BcIPMDH)は2量体構造をとるが,サブユニット接触部位の疎水性を強化することにより,5〜20℃もの耐熱性の向上が観察された。また,BcIPMDHに含まれるループ領域にプロリン残基を導入することによっても,耐熱性の向上が認められた。
(3)好アルカリ菌キチナーゼの機能部位解析
キチナーゼは多糖キチンの加水分解酵素である。好アルカリ性Bacillus sp.J813株が生産するキチナーゼ(ChiJ)は,ファミリー18触媒ドメイン(CatD),フィプロネクチンタイプIIIドメイン(FnIIID)およびキチン結合ドメイン(ChBD)からなるマルチドメイン構造をとることを明らかにした。さらに, ChBD領域は不溶性キチンに結合し, CatDによる加水分解反応を促進する働きがあることがわかった。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (34件)

  • [文献書誌] T.Matsuo et al.: "Cloning and Expression of the Ferredoxin Gene from Extremely Halophilic Archaeon Haloarcula japonica Strain TR-1"BioMetals. 14. 135-142 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Yatsunami et al.: "A Novel uhitosanase trom bacillus sp. Strain K17 : Gene Cloning and Expression in Escherichia coli"Nucleic Acids Res.Suppl.. 2. 227-228 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Komatsu et al.: "Thermostable Synthetic Hemoprotein"Chem.Lett.. 32. 108-109 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ihsanawati et al.: "Crystallization and Preliminary X-ray Studies of Xylanase 10B from Thermotoga maritima"Acta Cryst.. D59. 1659-1661 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Inami et al.: "Directed Evolution of Xylanase J from Alkaliphilic Bacillus sp. Strain 41M-1"Nucleic Acids Res.Suppl.. 3. 315-316 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nakamura: "Structure and Function of a Multidomain Alkaline Xylanase from Alkalinhilic Bacillus sp. Strain 41M-1"Catal.Survey Asia. 7. 157-164 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fukazawa et al.: "Chitosan 7B-degrading Enzyme from Alkaliphilic Bacillus sp. Strain J813 "Chitin and Chitosan, Chitin and Chitosan in Life Science" (Ed. by T. Uragami et al.)"Kodansha. 428-429 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Matsuo: "Cloning and Expression of the Ferredoxin Gene from Extremely Halophilic Archaeon Haloarcula japonica Strain TR-1"BioMetals. 14. 135-142 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Yatsunami: "A Novel Chitosanase from Bacillus sp. Strain K17 : Gene Cloning and Expression in Escherichia coli"Nucleic Acids Res. Suppl.. 2. 227-228 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Komatsu: "Thermostable Synthetic Hemoprotein"Chem. Lett.. 32. 108-109 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ihsanawati: "Crystallization and Preliminary X-ray Studies of Xylanase 10B from Thermotoga maritima"Acta Cryst.. D59. 1659-1661 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Inami: "Directed Evolution of Xylanase J form Alkaliphilic Bacillus sp. Strain 41M-1"Nucleic Acids Res. Suppl.. 3. 315-316 (2003)

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  • [文献書誌] S.Nakamura: "Structure and Function of a Multidomain Alkaline Xylanase from Alkaliphilic Bacillus sp. Strain 41M-1"Catal. Survey Asia. 7. 157-164 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fukazawa: "Chitosan 7B-degrading Enzyme from Alkaliphilic Bacillus sp. Strain J813""Chitin and Chitosan, Chitin and Chitosan in Life Science" (Ed. by T. Uragami et al.), Kodansha, Tokyo. 428-429 (2001)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Komatsu et al.: "Thermostable Synthetic Hemoprotein"Chem.Lett.. 32. 108-109 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nakamura: "Structure and Function of a Multidomain Alkaline Xylanase from Alkaliphilic Bacillus sp.Strain 41M-1"Catal.Survey Asia. 7. 157-164 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ihsanawati et al.: "Crystallization and Preliminary X-ray Studies of Xylanase 10B from Thermotoga maritima"Acta Cryst.. D59. 1659-1661 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 中村 聡: "バイオマテリアルへの期待"化学装置. 45. 51-52 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 中村 聡: "極限環境微生物とその利用:極限酵素の分子手術"BIOベンチャー. 3. 92-94 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 中村 聡: "アルカリキシラナーゼの分子手術"BIO INDUSTRY. 20. 5-16 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 中村 聡: "環境修復と有用物質生産-環境問題へのバイオテクノロジーの利用-"シーエムシー. 26-32 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] R.Yatsunami et al.: "A Novel Chitosanase from Bacillus sp. Strain K17 : Gene Cloning and Expression in Escherichia coli"Nucleic Acids Res. Suppl.. 2. 227-228 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Matsuo et al.: "Cloning and Expression of Haloarcula japonica Ferredoxin Gene, and Characterization of Recombinant Proteins"Porphyrins. 11. 108-108 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Komatsu et al.: "Thermostable Synthetic Hemoprotein"Chem.Lett.. 32. 108-109 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Endo et al.: "Molecular Cloning of a Chitinase Gene from Newly Isolated Alkaliphilic Nocardiopsis sp. Strain F96"Extremophiles. (In press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 中村 聡: "グリーンバイオケミストリー-ポストゲノム時代を迎え,対話を始めた化学と社会-"現代化学. 2002年4月号. 14-19 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 中村 聡: "パイオマテリアルへの期待"化学装置. (印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 大倉一郎ほか: "新版 生物工学基礎"講談社サイエンティフィク. 150 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Matsuo et al.: "Cloning and Expression of the Ferredoxin Gene from Extremely Halophilic Archaeon Haloarcula japonica Strain TR-1"BioMetals. 14. 135-142 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木麻美絵ほか: "大腸菌O157ベロ毒素遺伝子検出系の構築"生理学技術研究会報告(生理学研究所技術課・編). 23. 116-117 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] R.Yatsunami et al.: "Gene clusters encoding ATP sythase of Haloarcula japonica strain TR-1"Nucleic Acids Res.Suppl.. 1. 51-52 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 中村 聡: "極限環境微生物と極限酵素"BIO INDUSTRY. 18. 14-20 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 八波利恵ほか: "生体内分子の自己修復"科学と教育. 49. 122-125 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fukazawa et al.: "Chitin and Chitosan, Chitin and Chitosan in Life Science (ed.by T.Uragami, K.Kurita, T.Fukamizo)"Kodansha Scientific Ltd.. 600 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2018-03-28  

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