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微生物による芳香族アミノ酸生産のための分子細胞生物学的基盤研究

研究課題

研究課題/領域番号 14360056
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
研究機関京都大学

研究代表者

熊谷 英彦  京都大学, 生命科学研究科, 教授 (70027192)

研究分担者 鈴木 秀之  京都大学, 生命科学研究科, 助教授 (10202136)
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
17,200千円 (直接経費: 17,200千円)
2003年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2002年度: 13,900千円 (直接経費: 13,900千円)
キーワードチロシンフェノールリアーゼ / TyrR / ドーパ / Erwinia herbicola / tutB / LIVI / LSシステム / トランスポーター / 芳香族アミノ酸 / TutB / LIV-I / DOPA / Ervinia herbicola / Erwinia harbicola / 転写調節
研究概要

大腸菌におけるフェニルアラニン(Phe)の取り込みには、これまでAroPおよびPhePの2種のトランスポーターが関与しているとされていたが、我々はこれらを欠損した株が顕著なPhe取り込み能を有することを見出した。そこで本研究では、この取り込みを担う新規なPheトランスポーターの同定および機能解析を行った。既知の芳香族アミノ酸トランスポーターをすべて欠失させた大腸菌は、Phe生合成系遺伝子(pheA)を欠損させても低濃度のPheを含有する最少培地上において生育が可能であった。しかしながら、ロイシンおよびイソロイシンの共存下においては著しい生育阻害が観察されたため、分岐鎖アミノ酸トランスポーターLIV-I/LSもしくはBrnQのPhe取り込みへの関与が示唆された。遺伝子学的解析の結果、LIV-I/LSがPhe取り込みを担う第3のトランスポーターであることが明らかになった。アザセリンは種々の酵素反応の阻害剤として機能するほか、DNAに損傷を与えることで生体に毒性をおよぼす。大腸菌においては、これまでに種々のアザセリン耐性株が取得されているが、中程度耐性株(芳香族アミノ酸トランスポーターAroP欠損株)に未同定遺伝子の変異(azaB)を導入した高耐性株においてPhe取り込み能が低下すること、また分岐鎖アミノ酸がアザセリン感受性を低下させることが報告されていた。そこで、AroP欠損株にLIV-I/LS欠損を導入したところ、アザセリン耐性が上昇した。本菌株にLIV-I/LS遺伝子群をプラスミドにて導入したところ再び耐性が低下した。このことから、LIV-I/LSが大腸菌のアザセリン感受性に関与することが明らかになった。

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

    (9件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (9件)

  • [文献書誌] T.Katayama et al.: "Functional analysis of the Erwinia herbicola tutB gene and its product."Journal of Bacteriology. 184(11). 3135-3141 (2002)

    • 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] 片山高嶺 他: "L-ドーパ生産酵素チロシンフェノールリアーゼ(TPL)の発現調節機構の解明と転写調節因子の改変によるTPLの高発現"応用微生物学研究. 1(2). 130-137 (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] T.Koyanagi et al.: "Identification of the LIV-I/LS system as the third phenylalanine transporter in Escherichia coli K-12."Journal of Bacteriology. 186(2). 343-350 (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] T.Katayama, H.Suzuki, T.Koyanagi, H.Kumagai.: "Functional analysis of the Erwinia. herbicola tutB gene and its product."Journal of Bacteriology. 184(11). 3135-3141 (2002)

    • 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] T.Katayama, T.Koyanagi, H.Suzuki, H.Kumagai.: "Expression of tyrosine phenol lyase which is used for L-DOPA production. The regulation of its expression and over-expression by its mutant regulators."Ouyou Biseibutsugaku Kennkyu. 1(2). 130-137 (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] T.Koyanagi, T.Katayama, H.Suzuki, H.Kumagai.: "Identification of the LIV-I/LS system as the third phenylalanine transporter in Escherichia coli K-12."Journal of Bacteriology. 186(2). 343-350 (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] 片山高嶺 ほか: "L-ドーパ生産酵素チロシンフェノールリアーゼ(TPL)の発現 調節機構の解明と転写調節因子の改変によるTPLの高発現"応用微生物学研究. 1(2). 130-137 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Koyanagi et al.: "Identification of the LIV-I/LS system as the third phenylalanine transporter in Escherichia coli K-12"Journal of Bacteriology. 186(2). 343-350 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.katayama, H.Suzuki, T.Koyanagi, H.Kumagai: "Functional analysis of the Erwinia herbicola tutB gene and its product"Journal of Bacteriology. 184(11). 3135-3141 (2002)

    • 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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