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細菌における高度不飽和脂肪酸含有生体膜ドメインの形成機構と生理機能

研究課題

研究課題/領域番号 15H04474
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
研究機関京都大学

研究代表者

栗原 達夫  京都大学, 化学研究所, 教授 (70243087)

研究分担者 川本 純  京都大学, 化学研究所, 助教 (90511238)
小川 拓哉  京都大学, 化学研究所, 助教 (40756318)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2017年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2016年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2015年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
キーワード生体膜 / 高度不飽和脂肪酸 / エイコサペンタエン酸 / リン脂質 / アシル化タンパク質 / マイクロドメイン / 細菌
研究成果の概要

機能性脂質として注目されるエイコサペンタエン酸 (EPA) のω末端メチル基をエチニル基で置換したEPAアナログ (eEPA) を合成し、これを用いてEPAの細胞内動態と機能発現機構を解析した。EPA生産性細菌においてEPAがパルミトレイン酸と異なる局在性を示すこと、EPAが細胞分裂関連タンパク質FtsZの正常な会合に要求されること、EPAによる翻訳後修飾を受けるタンパク質が存在することなどを示唆する結果を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ω3系の高度不飽和脂肪酸 (PUFA) はヒトの健康維持に重要な機能性脂肪酸として注目されている。本研究はω3系PUFAの一種であるEPAを生産する細菌を用いて、EPAの細胞内動態や生理機能発現機構の一端を明らかにした点で学術的意義がある。本研究で開発したEPAアナログ分子は、ヒトを含む多様な生物におけるEPAの動態や機能発現機構を解析するためのプローブ分子として有用と考えられる。

報告書

(4件)
  • 2018 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (38件) (うち国際学会 7件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Purification and characterization of 1-acyl-sn-glycerol-3-phosphate acyltransferase with a substrate preference for polyunsaturated fatty acyl donors from the eicosapentaenoic acid-producing bacterium Shewanella livingstonensis Ac102018

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Takuya、Tanaka Asako、Kawamoto Jun、Kurihara Tatsuo
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 印刷中 号: 1 ページ: 33-39

    • DOI

      10.1093/jb/mvy025

    • NAID

      40021625294

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel 1-acyl-sn-glycerol-3-phosphate O-acyltransferase homolog for the synthesis of membrane phospholipids with a branched-chain fatty acyl group in Shewanella livingstonensis Ac102018

    • 著者名/発表者名
      Toyotake Yosuke、Cho Hyun-Nam、Kawamoto Jun、Kurihara Tatsuo
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 印刷中 号: 3 ページ: 704-709

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.04.140

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 不飽和脂肪酸から探る生体膜の機能形成2018

    • 著者名/発表者名
      栗原達夫
    • 雑誌名

      CSJ Current Review

      巻: 30 ページ: 50-55

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of extracellular membrane vesicles of an Antarctic bacterium, Shewanella livingstonensis Ac10, and their enhanced production by alteration of phospholipid2017

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama F, Kawamoto J, Imai T, Kurihara T
    • 雑誌名

      Extremophiles

      巻: 印刷中 号: 4 ページ: 723-731

    • DOI

      10.1007/s00792-017-0937-z

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Functional Assessment of a Novel Fatty Acid Probe, ω-Ethynyl Eicosapentaenoic Acid Analog, to Analyze the in Vivo Behavior of Eicosapentaenoic Acid2017

    • 著者名/発表者名
      Tokunaga Tomohisa、Watanabe Bunta、Sato Sho、Kawamoto Jun、Kurihara Tatsuo
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry

      巻: 28 号: 8 ページ: 2077-2085

    • DOI

      10.1021/acs.bioconjchem.7b00235

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 細菌の膜リン脂質の多様性:その生合成と機能2017

    • 著者名/発表者名
      栗原達夫
    • 雑誌名

      膜

      巻: 42 ページ: 175-180

    • NAID

      130006318940

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] 細菌におけるω3長鎖高度不飽和脂肪酸の生合成と生理機能2017

    • 著者名/発表者名
      栗原達夫、川本純、小川拓哉
    • 雑誌名

      ビタミン

      巻: 91 ページ: 555-562

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of a versatile method for targeted gene deletion and insertion by using the pyrF gene in the psychrotrophic bacterium, Shewanella livingstonensis Ac102016

    • 著者名/発表者名
      Ito T, Gong C, Kawamoto J, Kurihara T
    • 雑誌名

      J. Biosci. Bioeng.

      巻: 122 号: 6 ページ: 645-651

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2016.06.004

    • NAID

      40021044862

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Regulatory mechanism of membrane protein production in an EPA-producing bacterium, Shewanella livingstonensis Ac102016

    • 著者名/発表者名
      Sugiura M, Park J, Kawamoto J, Esaki N, Kurihara T
    • 雑誌名

      Trace Nutr. Res.

      巻: 33 ページ: 35-42

    • NAID

      40021764884

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Escherichia coli由来新規リゾホスファチジン酸アシル基転移酵素YihGの基質特異性と生理機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      豊竹洋佑、川本純、西山雅祥、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 低温菌Shewanella livingstonensis Ac10におけるエイコサペンタエン酸修飾タンパク質の探索2019

    • 著者名/発表者名
      米田雄紀、徳永智久、川本純、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 細菌におけるエイコサペンタエン酸の細胞内分布の解析2018

    • 著者名/発表者名
      川本純、徳永智久、蓁原光莉、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      第60回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 新規リゾホスファチジン酸アシル基転移酵素YihGのEscherichia coli膜リン脂質生合成への寄与とその生理機能2018

    • 著者名/発表者名
      豊竹洋佑、川本純、西山雅祥、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Shewanella属細菌の低温適応に重要なエイコサペンタエン酸含有リン脂質の巧みな生合成機構2018

    • 著者名/発表者名
      小川拓哉、川本純、栗原達夫
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A novel 1-acyl-sn-glycerol-3-phosphate O-acyltransferase homolog from a marine bacterium is related to cell flocculation and swimming motility2018

    • 著者名/発表者名
      Toyotake Yosuke、Kawamoto Jun、Nishiyama Masayoshi、Ogawa Takuya、Kurihara Tatsuo
    • 学会等名
      12th International Congress of Extremophiles
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Purification and characterization of 1-acyl-sn-glycerol-3-phosphate acyltransferase that produces eicosapentaenoic acid-containing phospholipids2018

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Takuya、Tanaka Asako、Kawamoto Jun、Kurihara Tatsuo
    • 学会等名
      12th International Congress of Extremophiles
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大腸菌のリン脂質生合成に関与する新規アシル基転移酵素の同定と機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      栗原達夫
    • 学会等名
      第454回ビタミンB研究協議会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 長鎖多価不飽和脂肪酸によるタンパク質翻訳後修飾の解析2018

    • 著者名/発表者名
      米田雄紀、徳永智久、川本純、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      第19回極限環境生物学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 低温菌Shewanella livingstonensis Ac10におけるドコサヘキサエン酸からエイコサペンタエン酸への変換機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      廣瀬和樹、小川拓哉、川本純、栗原達夫
    • 学会等名
      第19回極限環境生物学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 細菌におけるEPA含有リン脂質の生合成・機能・細胞内分布2018

    • 著者名/発表者名
      栗原達夫、川本純、小川拓哉、渡辺文太
    • 学会等名
      第5回 JFAS
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 好熱菌 Thermus thermophilus 由来リゾホスファチジン酸アシル基転移酵素の基質特異性の解析2018

    • 著者名/発表者名
      小川拓哉、Suwanawat Nittikarn、豊竹洋佑、渡辺文太、川本純、栗原達夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 低温菌における機能性多価不飽和脂肪酸の細胞内局在の可視化2018

    • 著者名/発表者名
      川本純、徳永智久、渡辺文太、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 細菌におけるエイコサペンタエン酸の生理機能2017

    • 著者名/発表者名
      栗原達夫、川本純、渡辺文太、小川拓哉
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都市)
    • 年月日
      2017-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 陳在民、小倉隆太郎、小川拓也、川本純、栗原達夫2017

    • 著者名/発表者名
      Interaction between proteins involved in the biosynthesis of EPA-containing phospholipids in a psychrotrophic bacterium, Shewanella livingstonensis Ac10
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都市)
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 低温性 Shewanella 属細菌由来リゾホスファチジン酸アシル基転移酵素 PlsC の機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      田中麻子、小川拓哉、川本純、栗原達夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都市)
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 低温性 Shewanella 属細菌の色素生産に関与するリゾホスファチジン酸アシル基転移酵素ホモログの機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      小川拓哉、太田昌希、川本純、栗原達夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都市)
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 細菌の膜リン脂質の多様性:その生合成と機能2017

    • 著者名/発表者名
      栗原達夫
    • 学会等名
      日本膜学会第39年会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] エイコサペンタエン酸をリン脂質に導入するアシル基転移酵素の特性2017

    • 著者名/発表者名
      田中麻子、陳在民、小川拓也、川本純、栗原達夫
    • 学会等名
      第34回 日本微量栄養素学会学術集会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 海洋性細菌における分枝鎖脂肪酸特異的な新規リゾリン脂質アシル基転移酵素の生理機能2017

    • 著者名/発表者名
      豊竹洋佑、川本 純、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度合同大阪大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 細菌型リゾホスファチジン酸アシル基転移酵素の精製と特性評価2017

    • 著者名/発表者名
      小川拓哉、田中麻子、Suwanawat Nittikarn、川本純、栗原達夫
    • 学会等名
      特殊環境微生物セミナー2017
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Biosynthesis of phospholipids containing eicosapentaenoic acid and development of a molecular probe to analyze its in vivo function2017

    • 著者名/発表者名
      Kurihara Tatsuo、Kawamoto Jun、Watanabe Bunta、Ogawa Takuya
    • 学会等名
      Italy-Japan Joint Symposium "New Trends in Enzyme and Microbial Science in the Translational Biology Era"
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] エイコサペンタエン酸含有リン脂質の生合成を担う細菌アシル基転移酵素の精製と特性解析2017

    • 著者名/発表者名
      栗原達夫
    • 学会等名
      第450回ビタミンB研究協議会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 海洋性細菌における分岐鎖脂肪酸特異的な新規リゾリン脂質アシル基転移酵素の欠損は細胞凝集を惹起する2017

    • 著者名/発表者名
      豊竹洋佑、川本純、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      ConBio2017
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ω末端修飾型脂肪酸プローブを用いた脂肪酸修飾タンパク質の探索および同定2017

    • 著者名/発表者名
      徳永智久、渡辺文太、木村駿作、川本純、栗原達夫
    • 学会等名
      ConBio2017
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 低温性 Shewanella 属細菌由来 1-アシル-sn-グリセロール-3-リン酸アシル基転移酵素 PlsC の酵素学的特性解析2016

    • 著者名/発表者名
      小川拓哉、田中麻子、川本純、栗原達夫
    • 学会等名
      第17回 極限環境生物学会年会
    • 発表場所
      東京工業大学(横浜市)
    • 年月日
      2016-11-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 低温菌 Shewanella livingstonensis Ac10 における新規リゾリン脂質アシル基転移酵素の細胞内局在性とその生理機能について2016

    • 著者名/発表者名
      豊竹洋佑、趙賢南、川本純、茂里康、江崎信芳、栗原達夫
    • 学会等名
      第89回 日本生化学会大会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2016-09-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ω末端修飾型脂肪酸プローブをもちいた細菌における脂肪酸修飾タンパク質の探索2016

    • 著者名/発表者名
      徳永智久、渡辺文太、川本純、栗原達夫
    • 学会等名
      第89回 日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター(仙台市)
    • 年月日
      2016-09-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 低温菌 Shewanella livingstonensis Ac10 による菌体外膜小胞の生産とエイコサペンタエン酸生産能の欠損が膜小胞分泌におよぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      横山文秋、川本純、今井友也、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      第89回 日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター(仙台市)
    • 年月日
      2016-09-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 真正細菌型1-アシルグリセロール-3-リン酸アシル基転移酵素 PlsC の精製と酵素学的特性解析2016

    • 著者名/発表者名
      小川拓哉、田中麻子、川本純、栗原達夫
    • 学会等名
      第89回 日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター(仙台市)
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Application of ω-ethynyl analog of eicosapentaenoic acid to studies on cold-adaptation mechanism of Shewanella livingstonensis Ac102016

    • 著者名/発表者名
      Tokunaga T, Watanabe B, Kawamoto J, Kurihara T
    • 学会等名
      Extremophiles 2016
    • 発表場所
      京都大学(京都市)
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Substrate specificity and subcellular localization of multiple lysophosphatidic acid acyltransferases from a psychrotrophic bacterium, Shewanella livingstonensis Ac102016

    • 著者名/発表者名
      Toyotake Y, Cho HN, Kawamoto J, Ogawa T, Esaki N, Kurihara T
    • 学会等名
      Extremophiles 2016
    • 発表場所
      京都大学(京都市)
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular characterization of eicosapentaenoic acid-containing membrane vesicles produced by a psychrotrophic bacterium, Shewanella livingstonensis Ac102016

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama F, Kawamoto J, Imai T, Ogawa T, Kurihara T
    • 学会等名
      Extremophiles 2016
    • 発表場所
      京都大学(京都市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Kawamoto J, Kurihara T2016

    • 著者名/発表者名
      Physiological function of polyunsaturated fatty acids in microbial cold and high-pressure adaptation
    • 学会等名
      5th International Workshop on Deep-Sea Microbiology
    • 発表場所
      京都大学(京都市)
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] EPA 産生細菌 Shewanella livingstonensis Ac10 における膜タンパク質の生産制御機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      杉浦美和、浅井梓、水谷彩乃、川本純、栗原達夫
    • 学会等名
      第33回 日本微量栄養素学会学術集会
    • 発表場所
      京都リサーチパーク(京都市)
    • 年月日
      2016-06-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] エイコサペンタエン酸の生理機能解析に有用なプローブ分子の開発2016

    • 著者名/発表者名
      栗原達夫
    • 学会等名
      第444回 ビタミンB研究協議会
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山市)
    • 年月日
      2016-06-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ω-エチニル型エイコサペンタエン酸の機能評価と生理機能解析への応用2016

    • 著者名/発表者名
      徳永智久、熊谷文仁、渡辺文太、川本純、栗原達夫
    • 学会等名
      第58回 日本脂質生化学会
    • 発表場所
      秋田市にぎわい交流館AU(秋田市)
    • 年月日
      2016-06-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 低温菌 Shewanella livingstonensis Ac10 の菌体外膜小胞の特性とエイコサペンタエン酸が小胞形成に与える影響の解析2016

    • 著者名/発表者名
      横山文秋、川本純、今井友也、小川拓也、栗原達夫
    • 学会等名
      第63回 日本生化学会 近畿支部例会
    • 発表場所
      神戸薬科大学(神戸市)
    • 年月日
      2016-05-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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