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金属依存性デアセチラーゼの触媒反応メカニズムの解明と阻害剤の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K01815
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生物分子化学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

中村 努  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (10357668)

研究分担者 上垣 浩一  近畿大学, 農学部, 教授 (00356544)
研究協力者 中山 敦好  
松村 浩由  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード脱アセチル化酵素 / 反応中間体 / N-アセチルD-アミノ酸脱アセチル化酵素 / 基質特異性 / 組換えタンパク質発現 / CE-14デアセチラーゼ / D-アミノアシラーゼ / デアセチラーゼ / カドミウム錯体 / CE-14 family
研究成果の概要

CE-14ファミリーに属するデアセチラーゼPhDacと基質アナログとの複合体の立体構造を解明した。それにより、PhDacの基質認識と反応機構を明らかにした。PhDacの基質認識に関わるアミノ酸残基がCE-14ファミリー一般に空間的に保存されていたことから、この基質認識メカニズムがCE-14ファミリー一般に共有されることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

グラム陰性菌の細胞壁にはN-アセチルグルコサミン誘導体が含まれており、その脱アセチル化酵素(デアセチラーゼ)の阻害剤は抗菌活性が期待される。また、DAAはD-アミノ酸の工業生産のさいの高額分割に利用可能であり、そのD-アミノ酸は化粧品や食品成分として注目されている。本研究成果は、これらの酵素の利用の基礎となるものである。また、金属依存性デアセチラーゼ一般のメカニズム解明に指針を与えるものである。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Distinct molecular assembly of homologous peroxiredoxins from Pyrococcus horikoshii and Thermococcus kodakaraensis2019

    • 著者名/発表者名
      Himiyama Tomoki、Oshima Maki、Uegaki Koichi、Nakamura Tsutomu
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 未定 号: 1 ページ: 89-95

    • DOI

      10.1093/jb/mvz013

    • NAID

      40021952200

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of chromosomal gene insertion into Escherichia coli for expression of recombinant proteins2018

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Tsutomu、Koma Daisuke、Oshima Maki、Hoshino Hideto、Ohmoto Takashi、Uegaki Koichi
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 126 号: 2 ページ: 266-272

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2018.02.016

    • NAID

      40021645470

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Alteration of molecular assembly of peroxiredoxins from hyperthermophilic archaea2017

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Tsutomu、Oshima Maki、Yasuda Megumi、Shimamura Akiko、Morita Junji、Uegaki Koichi
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 162 号: 6 ページ: 415-422

    • DOI

      10.1093/jb/mvx045

    • NAID

      40021421315

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heat-induced native dimerization prevents amyloid formation by variable domain from immunoglobulin light-chain REI2017

    • 著者名/発表者名
      Nawata Marina、Tsutsumi Hirotaka、Kobayashi Yuta、Unzai Satoru、Mine Shouhei、Nakamura Tsutomu、Uegaki Koichi、Kamikubo Hironari、Kataoka Mikio、Hamada Daizo
    • 雑誌名

      The FEBS Journal

      巻: 284 号: 18 ページ: 3114-3127

    • DOI

      10.1111/febs.14181

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Substrate recognition of N,N′-diacetylchitobiose deacetylase from Pyrococcus horikoshii2016

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Nakamura, Yasushige Yonezawa, Yuko Tsuchiya, Mayumi Niiyama, Kurumi Ida, Maki Oshima, Junji Morita, Koichi Uegaki
    • 雑誌名

      Journal of Structural Biology

      巻: 3 号: 3 ページ: 286-293

    • DOI

      10.1016/j.jsb.2016.07.015

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiple crystal forms of N,N'-diacetylchitobiose deacetylase from Pyrococcus furiosus2015

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Nakamura, Mayumi Niiyama, Wakana Hashimoto, Kurumi Ida, Manabu Abe, Junji Morita, and Koichi Uegaki
    • 雑誌名

      Acta Crystallographica Section F Structural Biology Communications

      巻: 71 号: 6 ページ: 657-662

    • DOI

      10.1107/s2053230x15005695

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Caldanaerobacter subterraneus 由来CE-4 酵素のドメインマッピング2019

    • 著者名/発表者名
      佐々本 康平、森芳 邦彦、大本 貴士、上垣 浩一、西矢 芳昭、中村 努
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] リンゴ酸デヒドロゲナーゼの構造変化と基質認識メカニズムの関係2019

    • 著者名/発表者名
      下澤 勇弥、西矢 芳昭、佐々本 康平、氷見山 幹基、中村 努
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌染色体挿入による組換えタンパク質発現2018

    • 著者名/発表者名
      中村 努、駒 大輔、大嶋 真紀、星野 英人、大本 貴士、上垣 浩一
    • 学会等名
      第18回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Decameric and dodecameric structures of archaeal peroxiredoxins2018

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, T., Himiyama, T., Oshima, M., and Uegaki, K.
    • 学会等名
      AsCA2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Conversion of molecular assembly of peroxiredoxin2017

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, T., Oshima, M., and Uegaki, K.
    • 学会等名
      24th Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular assembly of peroxiredoxin2017

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, T., Oshima, M., and Uegaki, K.
    • 学会等名
      42nd FEBS Congress
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ペルオキシレドキシンの会合状態の変換2017

    • 著者名/発表者名
      中村 努、大嶋 真紀、上垣 浩一
    • 学会等名
      第17回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Substrate recognition of CE-14 family enzymes2016

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Nakamura, Yasushige Yonezawa, Yuko Tsuchiya, Mayumi Niiyama, Maki Oshima, Koichi Uegaki
    • 学会等名
      AsCA2016 (Asian Crystallographic Association)
    • 発表場所
      ハノイ(ベトナム)
    • 年月日
      2016-12-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ペルオキシレドキシンの分子集合2016

    • 著者名/発表者名
      中村 努、大嶋 真紀、上垣 浩一
    • 学会等名
      日本結晶学会平成28年度年会
    • 発表場所
      水戸
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] CE-14ファミリー酵素の基質結合2016

    • 著者名/発表者名
      中村 努、米澤 康滋、土屋 裕子、新山 真由美、大嶋 真紀、上垣 浩一
    • 学会等名
      第16回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2016-06-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Crystal structure and multiple crystal forms of archaeal N,N′-diacetylchitobiose deacetylase2015

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Nakamura, Mayumi Niiyama, and Koichi Uegaki
    • 学会等名
      The 13th Conference of the Asian Crystallographic Association
    • 発表場所
      Kolkata, India
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] N,N’-ジアセチルキトビオースデアセチラーゼ阻害剤及び新規化合物2015

    • 発明者名
      中村努、上垣浩一
    • 権利者名
      産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015
    • 取得年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 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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