| 研究課題/領域番号 |
15380224
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
環境農学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
割石 博之 九州大学, 大学院・農学研究院, 教授 (50253513)
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| 研究分担者 |
田代 康介 九州大学, 大学院・農学研究院, 助教授 (00192170)
北本 豊 鳥取大学, 農学部, 教授 (10032294)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
14,000千円 (直接経費: 14,000千円)
2004年度: 6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
2003年度: 7,400千円 (直接経費: 7,400千円)
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| キーワード | 白色腐朽菌 / 芳香族化合物代謝 / リグニン分解 / シトクロームP450 / 分子種多様性 / 機能多様性 / マイクロエキソン / 基質認識部位 / 遺伝子構造 / 水酸化反応 / 担子菌 / DNAマイクロアレイ / ディファレンシャルディスプレイ / 子実体 / 細胞分化 / 形態形成 / ダイバーソザイム |
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| 研究概要 |
Phanerochaete P450分子種それぞれの機能同定に向けた、基礎的知見の収集を行った。これまでに知られているP450の基質をP.chrysosporiumに外来基質として添加し、代謝生成物の同定を試みた。この実験から、これまでに報告のない生成物を数多く見出し、Phanerochaete P450の機能多様性について報告した。例えば、1-ドデカノールは、7ヶ所で水酸化を受けることが判明した。さらに、この反応を触媒する遺伝子を見出し、大腸菌により異種発現させ、1つのタンパク質がこの7ヶ所の水酸化を触媒することを証明した。これまで、3ヶ所の水酸化を触媒するP450について報告があったが、7ヶ所の水酸化を触媒するP450については、はじめての報告になる。このタンパク質は、Cytochrome P450 Reductase(CPR)との融合タンパク質であり、反応系にNADPHを添加するだけで水酸化反応を触媒した。現在、論文投稿準備中である。
また、安息香酸の4位を水酸化することで知られるCYP53スーパーファミリーと高い相同性を有する配列をPhanerochaete P450より見出し、酵母により異種発現させ、この遺伝子由来タンパク質が、CPR/NADPHの存在下、安息香酸の水酸化を触媒することを示した(現在論文投稿中)。
さらに、154のPhanerochaete P450遺伝子配列をもとにMOEによるホモロジーモデルを構築し、それぞれのモデルに対して基質認識空間の抽出を試みた。Phanerochaete P450 154分子種中122分子にマイクロエキソンが見られ、しかもその80%以上がSRS領域に存在することが見出されている。そこで、アミノ酸レベルで40%以上の相同性を有する分子種を選抜し、そのうちマイクロエキソンを有するものと有さないものに対して、基質認識空間形状の比較を行った。マイクロエキソンを有さない分子群においては、基質認識空間の形状も類似したものであったが、マイクロエキソンを有する分子群の基質認識空間は非常に多様化していた。このことから、Phanerochaete P450において、マイクロエキソンが介入した、機能多様性を生みだす独特の分子進化機構が存在したことが推察された。
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