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細菌キチナーゼによるプロセッシブな結晶性キチン分解機構解明の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 15K07355
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 応用微生物学
研究機関新潟大学

研究代表者

渡邉 剛志  新潟大学, 自然科学系, 教授 (10201203)

連携研究者 五十嵐 圭日子  東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 准教授 (80345181)
鈴木 一史  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (00444183)
杉本 華幸  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (60529527)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード微生物酵素 / キチナーゼ / CBP21 / AA10タンパク質 / キチン分解細菌 / Searratia marcescens / 結晶性キチン / 高速原子間力顕微鏡
研究成果の概要

本研究は、より普遍的で進化した結晶性キチン分解機構モデルの提案を究極的な目標としている。そのため、「キチン分解促進蛋白質(CBP21)の結晶性キチン分解利用における役割の検証」、「キチン分解細菌の生物機能におけるCBP21の重要性の解明」、「自然界に圧倒的に多く存在するα-キチンの分解機構の解明」などの研究を行った。その結果、天然状態に近いキチンの分解利用にCBP21が特に重要であること、1つのキチナーゼ分子が配向方向の異なるキチン鎖に移動して逆方向に分解を開始すること、結晶化度の高い基質分解には触媒クレフト入り口に大きな共鳴構造の芳香環が重要であること、などの重要な結果を得ることができた。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (16件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Identification and characterization of chitinolytic bacteria isolated from a freshwater lake.2018

    • 著者名/発表者名
      Tran DM, Sugimoto H, Nguyen DA, Watanabe T, Suzuki K.
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem.

      巻: 82 号: 2 ページ: 343-355

    • DOI

      10.1080/09168451.2017.1422969

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Rate constants, processivity, and productive binding ratio of chitinase A revealed by single- molecule analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Nakamura, Tomoyuki Tasaki, Yasuko Okuni, Chihong Song, Kazuyoshi Murata, Toshiya Kozai, Mayu Hara, Hayuki Sugimoto, Kazushi Suzuki, Takeshi Watanabe, Takayuki Uchihashi, Hiroyuki Noji and Ryota Iino
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: 20 号: 5 ページ: 3010-3018

    • DOI

      10.1039/c7cp04606e

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Substantial decrease in cell wall α-1,3-glucan caused by disruption of the kexB gene encoding a subtilisin-like processing protease in Aspergillus oryzae2016

    • 著者名/発表者名
      Osamu Mizutani, Matsuko Shiina, Akira Yoshimi, Motoaki Sano, Takeshi Watanabe, Youhei Yamagata, Tasuku Nakajima, Katsuya Gomi, and Keietsu Abe
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: published online 号: 9 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1080/09168451.2016.1158632

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of the chitin degradation and utilization system by the ChiX small RNA in Serratia marcescens 21702016

    • 著者名/発表者名
      K. Suzuki, M. Shimizu, N. Sasaki, C. Ogawa, H. Minami, H. Sugimoto, and T. Watanabe
    • 雑誌名

      Biosci. Biotechnol. Biochem.

      巻: 80 号: 2 ページ: 376-385

    • DOI

      10.1080/09168451.2015.1083399

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Differences in the roles of the two surface-exposed tyrosine residues, Y240 and Y481, of <i>Serratia marcescens</i> chitinase B during processive degradation of crystalline chitin2015

    • 著者名/発表者名
      H. Sugimoto, K. Nakamura, Y. Nishino, Y. Idezawa, Y. Fujinuma, K. Suzuki, and T. Watanabe
    • 雑誌名

      The Journal of General and Applied Microbiology

      巻: 61 号: 6 ページ: 255-261

    • DOI

      10.2323/jgam.61.255

    • NAID

      130005120417

    • ISSN
      0022-1260, 1349-8037
    • 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
  • [雑誌論文] 細菌由来の糖質加水分解酵素ファミリー18キチナーゼにおけるサブファミリーCの解析2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木一史、杉本華幸、工藤江利子、伊藤学、渡邉剛志
    • 雑誌名

      キチン・キトサン研究

      巻: 21 ページ: 209-218

    • NAID

      40020641421

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Serratia marcescens 2170のCBP21欠損株の構築2015

    • 著者名/発表者名
      桜井大地、杉本華幸、鈴木一史、渡邉剛志
    • 雑誌名

      キチン・キトサン研究

      巻: 21 ページ: 46-51

    • NAID

      40020525699

    • 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] 多糖モノオキシゲナーゼ,CBP21 の構造安定性2018

    • 著者名/発表者名
      杉本華幸、本山彩香、片桐絵里奈、渡邉剛志、鈴木一史
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 小分子RNA ChiXを介した2種のmRNAの転写後調節2018

    • 著者名/発表者名
      山岸拓矢、堀井恭子、宗像直輝、南晴香、杉本華幸、渡邉剛志、鈴木一史
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌CsrDによる小分子RNA CsrBの分解制御2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木一史、天木拓海、坂井航、杉本華幸、渡邉剛志
    • 学会等名
      日本農芸化学会大会2017年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 細菌のキチン分解酵素系とキチン分解利用機構 ---包括的な理解を目指して---2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉剛志
    • 学会等名
      第31回日本キチン・キトサン学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Analysis of chitinolytic bacteria from a freshwater lake in Niigata.2017

    • 著者名/発表者名
      D. M. Tran, H. Sugimoto, T. Watanabe, and K. Suzuki.
    • 学会等名
      第31回日本キチン・キトサン学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 細菌の小分子RNAによるキチン分解系とキチン分解産物取り込み系の制御機構.2017

    • 著者名/発表者名
      堀井恭子、南晴香、山岸拓矢、宗像直輝、杉本華幸、渡邉剛志、鈴木一史
    • 学会等名
      第31回日本キチン・キトサン学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 2種のターゲットmRNAによる小分子RNA ChiXの制御.2017

    • 著者名/発表者名
      堀井恭子、宗像直輝、山岸拓矢、南晴香、杉本華幸、渡邉剛志、鈴木一史
    • 学会等名
      第19回日本RNA学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] サブサイト-3に位置するトリプトファン残基がSerratia marcescensキチナーゼAの基質連続分解機構におよぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      杉本華幸、猪浦弾、鈴木一史、渡邉剛志
    • 学会等名
      第30回日本キチン・キトサン学会大会
    • 発表場所
      ウェスタ川越(川越市)
    • 年月日
      2016-08-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Serratia marcescensにおけるsmall RNA・ChiXによるキチナーゼ発現抑制とその解除2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木一史、南晴香、山岸拓矢、小川知佐奈、佐々木直美、杉本華幸、渡邉剛志
    • 学会等名
      第30回日本キチン・キトサン学会大会
    • 発表場所
      ウェスタ川越(川越市)
    • 年月日
      2016-08-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Screening of chitinolytic bacteria from Sakata, a sand dune lake, in Niigata.2016

    • 著者名/発表者名
      D. M. Tran, H. Sugimoto, T. Watanabe, and K. Suzuki
    • 学会等名
      第30回日本キチン・キトサン学会大会
    • 発表場所
      ウェスタ川越(川越市)
    • 年月日
      2016-08-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Serratia marcescens 2170の多糖モノオキシゲナーゼCBP21欠損株の性質2016

    • 著者名/発表者名
      桜井大地、 小柳くるみ、杉本華幸、 鈴木一史、渡邉剛志
    • 学会等名
      第30回日本キチン・キトサン学会大会
    • 発表場所
      ウェスタ川越(川越市)
    • 年月日
      2016-08-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Serratia marcescens 2170 の多糖モノオキシゲナーゼCBP21の生理機能の解明2016

    • 著者名/発表者名
      桜井大地、杉本華幸、鈴木一史、渡邉剛志
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2016 大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2016-03-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Serratia marcescensキチナーゼBの結晶性キチン分解機構の解明-触媒クレフト入口の芳香族アミノ酸残基の役割について-2016

    • 著者名/発表者名
      杉本華幸、出澤有太、猪浦弾、鈴木一史、渡邉 剛志
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2016 大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2016-03-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 小分子RNA・ChiXによるchiR発現抑制とその解除2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木一史、南晴香、山岸拓矢、小川知佐奈、佐々木直美、杉本華幸、渡邉剛志
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2016 大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2016-03-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Streptomyces coelicolorキチナーゼ18aC由来キチン結合ドメインのリガンド結合メカニズムの解明2015

    • 著者名/発表者名
      杉本華幸、小林豊、鈴木一史、池上貴久、渡邉剛志
    • 学会等名
      第29回日本キチン・キトサン学会大会
    • 発表場所
      東海大学熊本キャンパス(熊本県・熊本市)
    • 年月日
      2015-08-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 細菌におけるpoly-β-1,6-GlcNAc合成酵素及び分解酵素遺伝子の解析2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木一史、天木拓海、南晴香、茶原麻衣、宮﨑裕介、坂井航、大辻大貴、杉本華幸、渡邉剛志
    • 学会等名
      第29回日本キチン・キトサン学会大会
    • 発表場所
      東海大学熊本キャンパス(熊本県・熊本市)
    • 年月日
      2015-08-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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