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赤痢アメーバにおける鉄硫黄タンパク質の生合成機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16017302
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関群馬大学 (2005)
京都薬科大学 (2004)

研究代表者

野崎 智義 (2005)  群馬大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (60198588)

木曽 良明  京都薬科大学, 薬学部, 教授 (40089107)

研究分担者 VAHAB Ali  群馬大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (20400757)
高橋 泰弘  大阪大学, 大学院・理学系研究科, 講師 (10154874)
木村 徹  京都薬科大学, 薬学部, 助手 (70204980)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
10,200千円 (直接経費: 10,200千円)
2005年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
2004年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
キーワード赤痢アメーバ / 寄生 / 電子伝達 / 鉄硫黄クラスター / 抗酸化 / エネルギー代謝 / 酵素阻害剤 / アスパラギン酸プロテアーゼ / HIVプロテアーゼ / マラリア / 基質遷移状態 / プラスメプシン / ドラッグデザイン / AIDS / 基質遷移状態誘導体
研究概要

硫黄クラスターは生物界で幅広く保存され、呼吸・電子伝達・酸化還元・窒素同化などの重要な代謝反応に関与する。本研究では赤痢アメーバにおける鉄硫黄クラスター生合成機構を分子論的に解明し、原虫の寄生適応・病原機構における役割を明らかにすることを目的に研究を行った。更に鉄硫黄クラスター生合成の基質となるシステイン・セリンの生合成機構の分子論的解明を行った。鉄硫黄クラスター生合成は、IF, ISC, SUFと呼ばれる3種類の独立した経路で行われ、各経路の存在・局在は生物種に依存している。赤痢アメーバは触媒酵素であるNifSと足場タンパク質であるNifuからなるNIF経路のみを有しており、これは真核生物では前例がなかった。赤痢アメーバのNIF経路が鉄硫黄クラスター基質特異性を有さないこと、種特異性をもたないこと、嫌気的条件下でのみ機能することを明らかにした。更に、ISC, SUFがオノガネラに局在するのに対してNIF経路が細胞質に局在することをエピトープ標識したNifS/Uを発現した形質転換体を用いて明らかにした。更に、セリン生合成経路の分子論的解明では、赤痢アメーバにセリン合成(リン酸化経路)及び分解(非リン酸化経路)の二つの経路が存在することが明らかとなった。他の寄生性原虫ではこれらの代謝経路が欠質した生物が多いのと対照的であった。以上、本原虫におけるセリン代謝の重要性が強く示唆された。今後DNAマイクロアレイによるトランスクリプトミクス解析によりセリン・システイン代謝及び鉄硫黄クラスター生合成経路の相互作用が明らかにされると予想される。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (24件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Evidence for the cellular uptake of anti-HIV-1 double drug KNI-10392006

    • 著者名/発表者名
      Sharad Mohan
    • 雑誌名

      Bull.Osaka Med.Coll 51(2)

      ページ: 50-60

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Overcoming roadblocks in lead optimization : a thermodynamic perspective.2006

    • 著者名/発表者名
      Adam J.Ruben
    • 雑誌名

      Chem.Biol.Drug.Des. 67(1)

      ページ: 2-4

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] X-ray crystal structure of the aspartic protease plasmepsin 4 from the malarial parasite Plasmodium malariae bound to an allophenylnorstatine based inhibitor.2006

    • 著者名/発表者名
      Jose Clemente
    • 雑誌名

      Acta Crystallographica D 62(3)

      ページ: 246-252

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Evaluation of peptidomimetic HTLV-1 protease inhibitors containing hydroxymethylcarbonyl as a transition-state isostere.2006

    • 著者名/発表者名
      Ayako Itami
    • 雑誌名

      Peptide Science 2005(in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Sulfur-containing amino acid metabolism in parasitic protozoa.2005

    • 著者名/発表者名
      Nozaki, T., Ali, V., Tokoro, M.
    • 雑誌名

      Adv. Parasitol. 60

      ページ: 1-99

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Biochemical and functional characterization of phosphoserine aminotransferase from Ent ameba histolytica, which possesses both phosphorylated and non-phosphorylated serine metabolic pathways.2005

    • 著者名/発表者名
      Ali, V., Nozaki, T.
    • 雑誌名

      Mol. Biochem. Parasitol. 145

      ページ: 71-83

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The genome of the protist parasite Entamoeba histolytica.2005

    • 著者名/発表者名
      Loftus, B., et al.
    • 雑誌名

      Nature 433

      ページ: 865-868

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] α-ヒドロキシ-β-アミノ酸を基盤とした有機化学・創薬化学研究2005

    • 著者名/発表者名
      林良雄
    • 雑誌名

      有機合成化学協会誌 63(6)

      ページ: 640-651

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Establishment of a biological assay system for human retroviral protease activity.2005

    • 著者名/発表者名
      Akiko Yoshida
    • 雑誌名

      Microbes and Infection 7(5/6)

      ページ: 820-824

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] An intestinal parasitic protist Entamoeba histolytica possesses a non-redundant NIF-like system for iron-sulfur cluster assembly under anaerobic conditions.2004

    • 著者名/発表者名
      Ali, V., Shigeta, Y., Tokumoto, U., Takahashi, Y., Nozaki, T.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 179, 16863-16874. 279

      ページ: 16863-16874

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] (2004) Molecular and biochemical characterization of D-phosphoglycerate dehydrogenase from Entamoeba histolytica : a unique enteric protozoan parasite that possesses both phosphorylated and non-phosphorylated serine metabolic pathways.2004

    • 著者名/発表者名
      Ali, V., Shigeta, Y., Hashimoto, T., Nozaki, T.
    • 雑誌名

      Eur. J. Biochem. 271, 2670-2681. 271

      ページ: 2670-2681

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A new polymer-supported Evans-type chiral auxiliary derived from α-hydroxy-β-amino acid, phenylnorstatine.2004

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Kotake
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters 45(18)

      ページ: 3651-3654

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A structural and thermodynamic escape mechanism from a drug resistant mutation of the HIV-1 protease.2004

    • 著者名/発表者名
      Sonia Vega
    • 雑誌名

      Proteins : Str., Funct. & Bioinformatics 55(3)

      ページ: 594-602

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification of peptidomimetic HTLV-1 protease inhibitors containing hydroxymethylcarbonyl (HMC) isostere as the transition-state mimic.2004

    • 著者名/発表者名
      Hikoichiro Maegawa
    • 雑誌名

      Bioorganic Medicinal Chemistry Letters 14(23)

      ページ: 5925-5929

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Search for substrate-based inhibitors fitting the S2' space of malarial aspartic protease plasmepsin II.2004

    • 著者名/発表者名
      Aiko Kiso
    • 雑誌名

      Journal of Peptide Science 10(11)

      ページ: 641-647

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Design of inhibitors against HIV, HTLV-I, and Plasmodium falciparum aspartic proteases.2004

    • 著者名/発表者名
      Hamdy M.Abdel-Rahman
    • 雑誌名

      Biological Chemsitry 385(1)

      ページ: 1035-1039

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A novel dipeptide-based HIV protease inhibitor containing allophenylnorstatine.2004

    • 著者名/発表者名
      Hamdy M.Abdel-Rahman
    • 雑誌名

      Arch.Pharm.Pharm.Med.Chem. 337(11)

      ページ: 587-598

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Molecular and structural characterization of NADPH-dependent D-glycerate dehydrogenase from the enteric parasitic protist Entamoeba histolytica.2003

    • 著者名/発表者名
      Ali, V., Shigeta, Y., Nozaki, T.
    • 雑誌名

      Biochem. J. 375 : 729-736 375

      ページ: 729-736

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] (2005) Sulfur-containing amino acid metabolism in parasitic protozoa.

    • 著者名/発表者名
      Nozaki, T., AN, V., Tokoro, M.
    • 雑誌名

      (Review) Adv. Parasitol. 60

      ページ: 1-100

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] (2006) Biochemical and functional characterization of phosphoserine aminotransferase from Entameba histolytica, which possesses both phosphorylated and non-phosphorylated serine metabolic pathways.

    • 著者名/発表者名
      Ali, V., Nozaki.T.
    • 雑誌名

      Mol. Biochem. Parasitol. 145

      ページ: 71-83

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] (2005). The genome of the protist parasite Entamoeba histolytica.

    • 著者名/発表者名
      Loftus, B., Anderson, I., Davies, R., Alismark, U.C.M., Samuelson, J., Amedeo, P., Roncaglia, P., Berriman, M., Hirt, R.P., Mann, B.J., Nozaki, T., Suh, B., Pop, M., Duchene, M., Ackers, J., Tannich, E., Leippe, M., Hofer, M., Bruchhaus, I., Willhoeft, U., Bhattacharya, A., Chillingworth, TV, Churcher, C., Hance, Z., Harris, B., Harris, d., Jagels, K., Moule, S., Mungall, K., Ormond, D., Squares, R., Whitehead, S., Guillen, N., Gilchrist, C., Stroup, S.E., Bhattacharya, S., Lohia, A., Foster, P.G., Sicheritz-Ponten, T., Weber, C., Singh, U., Mukherjee, C., Petri, W.A.J., Clark, C.G., Embley, T.M., Barrell, B., Fraser, C.M., Hall, N.
    • 雑誌名

      Nature 433

      ページ: 865-868

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] (2004) An intestinal parasitic protist, Entamoeba histolytica, possesses a non-redundant nitrogen fixation-like system for iron-sulfur cluster assembly under anaerobic conditions.

    • 著者名/発表者名
      Ali, V., Shigeta, Y., Tokumoto, U., Takahashi, Y., Nozaki, T.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 279

      ページ: 16863-16874

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] (2004) Molecular and biochemical characterization of D-phosphoglycerate dehydrogenase from Entamoeba histolytica : a unique enteric protozoan parasite that possesses both phosphorylated and non-phosphorylated serine metabolic pathways.

    • 著者名/発表者名
      Ali, V., Hashimoto, T., Shigeta, Y., Nozaki, T.
    • 雑誌名

      Eur. J. Biochem. 271

      ページ: 2670-2681

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] (2003) Molecular and structural characterization of NADPH-dependent D-glycerate dehydrogenase from the enteric parasitic protist Entamoeba histolytica.

    • 著者名/発表者名
      Ali, V., Shigeta, Y., Nozaki, T.
    • 雑誌名

      Biochem. J. 375

      ページ: 729-736

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 水溶性プロドラッグ2003

    • 発明者名
      木曽 良明
    • 権利者名
      木曽 良明
    • 出願年月日
      2003-07-11
    • 取得年月日
      2005-02-03
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2018-03-28  

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