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非カルビン型独立栄養的炭酸固定反応

研究課題

研究課題/領域番号 14360049
研究種目

基盤研究(B)

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

石井 正治  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (30193262)

研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
16,300千円 (直接経費: 16,300千円)
2003年度: 7,400千円 (直接経費: 7,400千円)
2002年度: 8,900千円 (直接経費: 8,900千円)
キーワード還元的TCAサイクル / 3-ヒドロキシプロピオン酸サイクル / Hydrogenobacter thermophilus / Acidianus brierleyi / Hydrogenobacter / 3-ヒドロキシプロビオン酸サイクル / Acidianus / Hydrogenobactor thermophilus
研究概要

好熱性水素細菌Hydrogenobacter thermophilusで機能する還元的TCAサイクル中の炭酸固定酵素反応に関して、特にPyruvate : ferredoxin oxidoreductase反応、2-Oxoglutarate : ferredoxin oxidoreductase反応について詳細に解析し、in vitroにおいて炭酸固定反応を再現することに成功した。この両酵素は可逆的にフェレドキシンの酸化還元を触媒可能であるため、一方の酵素反応で必要となる還元型フェレドキシン供給のためには、もう一方の酵素を脱炭酸方向に用いるという方策を採用した。また、Isocitrate dehydrogenase反応についても解析を行い、炭酸固定反応時にはビオチンタンパク質をファクターとして必要とすることを明らかにした。
また、アーキアに属する好熱性硫黄細菌Acidianus brierleyiからAcyl-CoA carboxylaseの精製と特徴付けを行った。これは、アーキアとしては初めての例である。精製酵素は以下の点において他のacetyl-CoA carboxylaseと共通の性質を示した。即ち、(1)ビオチン並びにATPに依存するカルボキシラーゼである。(2)反応に、二価金属(Mg^<2+>)、重炭酸、ならびにacetyl-CoA(或いはpropionyl-CoA)を必要とする。(3)3つの機能部位を有し、保存モチーフを有する。またその他の結果も併せて、精製Acyl-CoA carboxylaseがその機能面と特質面で特異なものであることを示す一方、アミノ酸配列の保存から示されるように分子レベルでは他の酵素と共通の性質を示すことを、明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (14件)

  • [文献書誌] Songkran Chuakrut et al.: "Characterization of a bifunctional Archaeal acyl coenzyme A carboxylase"J.Bacteriol.. 185(3). 938-947 (2003)

    • 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] Masahiro Yamamoto et al.: "Characterization of two different 2-oxoglutarate : ferredoxin oxidoreductases from Hydrogenobacter thermophilus TK-6"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 312(4). 1297-1302 (2003)

    • 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] Miho Aoshima et al.: "A novel biotin protein required for reductive carboxylation of 2-oxoglutarate by isocitrate dehydrogenase in Hydrogenobacter thermophilus TK-6"Mol.Microbiol.. 51(3). 791-798 (2004)

    • 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] 石井正治: "3-ヒドロキシプロピオン酸サイクルで機能する炭酸固定反応"日本農芸化学会誌. 77(4). 413-416 (2003)

    • 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] Masaharu Ishii et al.: "Occurrence, biochemistry and possible biotechnological application of the 3-Hydroxypropionate cycle"Appl.Microbiol.Biotechnol.. (In press). (2004)

    • 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] Songkran Chuakrut et al.: "Characterization of a bifunctional Archaeal acyl coenzyme A carboxylase."J.Bacteriol.. 185(3). 938-947 (2003)

    • 説明
      「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] Masahiro Yamamoto et al.: "Characterization of two different 2-oxoglutarate : ferredoxin oxidoreductases from Hydrogenobacter thermophilus TK-6."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 312(4). 1297-1302 (2003)

    • 説明
      「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] Miho Aoshima et al.: "A novel biotin protein required for reductive carboxylation of 2-oxoglutarate by isocitrate de hydrogenase in Hydrogenobacter thermophilus TK-6."Mol.Microbiol.. 51(3). 791-798 (2004)

    • 説明
      「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] Masaharu Ishii: "Carboxylation reaction operative in 3-Hydroxypropionate cycle."Nippon Nougeikagaku Kaishi. 77(4). 413-416 (2003)

    • 説明
      「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] Masaharu Ishii et al.: "Occurrence, biochemistry and possible biotechnological application : of the 3-Hydroxypropionate cycle."Appl.Microbiol.Biotechnol. (In press). (2004)

    • 説明
      「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] Masahiro Yamamoto et al.: "Characterization of two differens 2-oxoglutarate: ferredoxin oxidoreductase from Hydrogenobacter thermophilus TK-6"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 312・4. 1297-1302 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Miho Aoshima et al.: "A novel biotin protein required for reductive carboxylation of 2-oxoglutarate by isocitrate dehydrogenase in Hydrogenobacter thermophilus TK-6"Mol.Microbiol.. 51・3. 791-798 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Chuakrut Songkran et al.: "Characterization of a bifunctional archaeal acyl coenzyme A carboxylase"Journal of Bacteriology. 185・3. 938-947 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 石井 正治: "3-ヒドロキシプロピオン酸サイクルで機能する炭酸固定反応"日本農芸化学会誌. 77・4(印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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