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超好熱菌を利用したin vivo進化によるタンパク質耐熱化システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15350100
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 生体関連化学
研究機関京都大学

研究代表者

跡見 晴幸  京都大学, 工学研究科, 助教授 (90243047)

研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
15,200千円 (直接経費: 15,200千円)
2004年度: 5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
2003年度: 9,400千円 (直接経費: 9,400千円)
キーワード超好熱始原菌 / 遺伝子導入 / 遺伝子相補 / unfolded protein renponse / chaperonin / pyrF / ウラシル / Thermococcus / in vivo進化 / 超好熱菌 / 始原菌 / タンパク質の耐熱化 / 熱安定性 / 分子進化 / chaperonin HSP60 / Directed evolution
研究概要

超好熱始原菌Thermococcus kodakaraensis KOD1株のpyrFおよびtrpE遺伝子を破壊し、KUW1株を作製し、本株を宿主細胞として、Pyrococcus furiosus(至適生育温度100℃)およびThermoplasma volcanium(至適生育温度60℃)由来pyrF遺伝子を導入した。60℃培養から5℃ずつ温度を上昇させて培養したところ、Thermoplasma volcanium由来pyrFを導入した組換え株(KTV株)はウラシル非存在下で75℃まで生育できたが、80℃で生育は観察されなかった。Pyrococcus furiosus由来pyrFを導入した組換え株(KPF株)は85℃でも野生株KOD1と同様な生育を示した。KTV株内のPyrFは耐熱化されていなかったが、その代わり細胞内のchaperoninの発現が誘導されていることが判明した。通常のKOD1株では85℃以上にのみ発現するHSP60(CpkB)がKTV株内で75℃においても大量に存在することがわかった。KPF株ではこのような現象は観察されなかった。したがって、耐熱性の低いタンパク質を特異的に認識し、その変性を防ぐための防御機構の存在が示唆された。以上の結果より、いままでに知られていなかった超好熱始原菌におけるunfolded protein responseと同様なタンパク質品質管理メカニズムの存在が明らかとなった

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (14件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Complete genome sequence of the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis KOD1 and comparison with Pyrococcus genomes2005

    • 著者名/発表者名
      T.Fukui, H.Atomi, T.Kanai, R.Matsumi, S.Fujiwara, T.Imanaka
    • 雑誌名

      Genome Res 15・3

      ページ: 352-363

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Complete genome sequence of the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis KOD1 and comparison with Pyrococcus genomes2005

    • 著者名/発表者名
      T.Fukui, H.Atomi, T.Kanai, R.Matsumi, S.Fujiwara, T.Imanaka
    • 雑誌名

      Genome Res. 15(3)

      ページ: 352-363

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Complete genome sequence of the hyperhtermophilic archaeon Thermococcus Kodakaraensis KOD1 and comparison with Phrococcus Genomes2005

    • 著者名/発表者名
      T.Fukui, H.Atomi, T.Kanai, R.Matsumi, S.Fujiwara, T.Imanaka
    • 雑誌名

      Genome Res. 15・3

      ページ: 352-363

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Thermostable carboxylesterases from hyperthermophiles2004

    • 著者名/発表者名
      H.Atomi, T.Imanaka
    • 雑誌名

      Tetrahedron : Asymmetry 15

      ページ: 2729-2735

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Genetic evidence identifying the true gluconeogenic fructose-1, 6-bisphosphatase in Thermococcus kodakaraensis and other hyperthermophiles2004

    • 著者名/発表者名
      T.Sato, H.Imanaka, N.Rashid, T.Fukui, H.Atomi, T.Imanaka
    • 雑誌名

      J. Bacteriol 186

      ページ: 5799-5807

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Reverse gyrase is not a prerequisite for hyperthermophilic life2004

    • 著者名/発表者名
      H.Atomi, R.Matsumi, T.Imanaka
    • 雑誌名

      J. Bacteriol 186

      ページ: 4829-4833

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Genetic evidence identifying the true gluconeogenic fructose-1,6-bisphosphatase in Thermococcus kodakaraensis and other hyperthermophiles2004

    • 著者名/発表者名
      T.Sato, H.Imanaka, N.Rashid, T.Fukui, H.Atomi, T.Imanaka
    • 雑誌名

      J.Bacteriol. 186

      ページ: 5799-5807

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Reverse' gyrase is not a prerequisite for hyperthermophilic life2004

    • 著者名/発表者名
      H.Atomi, R.Matsumi, T.Imanaka
    • 雑誌名

      J Bacteriol. 186

      ページ: 4829-4833

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Concerted action of diacetylchitobiose deacetylase and exo-beta-D-glucosaminidase in a novel chitinolytic pathway in the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis KOD12004

    • 著者名/発表者名
      T.Tanaka, T.Fukui, S.Fujiwara, H.Atomi, T.Imanaka
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 279

      ページ: 30021-30027

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Reverse gyrase is not a prerequisite for hyperthermophilic life2004

    • 著者名/発表者名
      H.Atomi, R.Matsumi, T.Imanaka
    • 雑誌名

      J.Bacteriol. 186

      ページ: 4829-4833

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Description of Thermococcus kodakaraensis sp. now., a well studied hyperthermophilic archaeon previously reported as Pyrococcus sp. KOD12004

    • 著者名/発表者名
      H.Atomi, T.Fukui, T.Kanai, M.Morikawa, T.Imanaka
    • 雑誌名

      Archaea 1

      ページ: 263-267

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 超好熱菌の高温環境適応戦略2003

    • 著者名/発表者名
      跡見 晴幸, 今中 忠行
    • 雑誌名

      生化学 75・7

      ページ: 561-575

    • NAID

      10011214257

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hyperthermophiles and their adaptation to extremely high temperature2003

    • 著者名/発表者名
      H.Atomi, T.Imanaka
    • 雑誌名

      Seikagaku Jul;75(7)

      ページ: 561-575

    • NAID

      10011214257

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] An improved and versatile transformation system allowing multiplegenetic manipulations of the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis

    • 著者名/発表者名
      T.Sato, T.Fukui, H.Atomi, T.Imanaka
    • 雑誌名

      Appl.Environ.Microbiol. (発表予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] H.Atomi, T.Fukui, T.Kanai, M.Morikawa, T.Imanaka: "Description of Thermococcus kodakaraensis sp. nov., a well studied hyperthermophilic archaeon previously reported as Pyrococcus sp.KOD1"Archaea. 1・4(in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kanamori, N.Kanou, H.Atomi, T.Imanaka: "Enzymatic characterization of a prokaryotic urea carboxylase"J.Bacteriol.. 186・9(in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Amo, H.Atomi, T.Imanaka: "Biochemical properties and regulated gene expression of the superoxide dismutase from the facultatively aerobic hyperthermophile pyrobaculum calidifontis"J.Bacteriol.. 185・21. 6340-6347 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tanaka, T.Fukui, H.Atomi, T.Imanaka: "Characterization of an exo-β-D-glucosaminidase involved in a novel chitinolytic pathway in Archaea"J.Bacteriol.. 185・17. 5175-5181 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sato, Toshiaki Fukui, H.Atomi, T.Imanaka: "Targeted gene disruption by homologous recombination in the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis KOD1"J.Bacteriol.. 185・1. 210-220 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 跡見晴幸, 今中忠行: "超好熱菌の高温環境適応戦略"生化学. 75・7. 561-575 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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