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超好熱始原菌における"missing gene"の同定と機能検証

研究課題

研究課題/領域番号 16681016
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 応用ゲノム科学
研究機関東京工業大学

研究代表者

福居 俊昭  東京工業大学, 大学院生命理工学研究科, 助教授 (80271542)

研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
29,120千円 (直接経費: 22,400千円、間接経費: 6,720千円)
2006年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
2005年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
2004年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
キーワード超好熱菌 / 始原菌 / アーキア / ゲノム / Missing gene / 機能未知遺伝子 / 遺伝子破壊 / トランスポゾン
研究概要

90℃以上でも生育可能な超好熱菌においては生育に必須な機構や代謝を構成する遺伝子群がそのゲノム中に見いだされても、その一部は相同性解析から全く同定できない"missing gene"となっているケースが多い。本研究では、T.kodakaraensisのゲノム情報と遺伝子操作技術により本菌の2.09Mbpゲノム上に散在する"missing gene"の同定と機能検証を進めた。
昨年度までに引き続き、超好熱菌ではこれまで例のないトランスポゾンによるランダム変異法の確立を試みた。好酸好熱菌S.solfataricusのトランスポゾン転移株から単離したトランスポザーゼ(TPase)遺伝子、および近縁のP.furiosusの推定TPase遺伝子を種々のプロモーター領域の下流に配置したトランスポゾンベクターを新たに作製した。これらを用いてT.kodakaraensisトリプトファン要求性株におけるtrpEマーカ0の転移を試みたが、明確なトランスポゾンによる転移の確認はできなかった。今後はTPase遺伝子の発現の確認や、in vitroでの転移活性の確認を行い、最終的に超好熱菌におけるトランスポゾン変異の確立を目指す。
一方、T.kodakaraensis有機酸代謝経路において"missing gene"であるスクシニル-CoAシンテターゼ(SCS)が、アセチル-CoAシンテターゼI(ACSI)およびACS IIのパラログであることを見出した。特にSCSとACS IIは共通のスモールサブユニットに異なるラージサブユニットが会合することにより異なる基質特異性と機能を実現していることを明らかにした。また通常は糖新生酵素であるホスホエノールピルビン酸シンターゼが超好熱菌の解糖系において必須であることを遺伝子破壊により証明した。

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2007 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (11件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Disruption of a sugar transporter gene cluster in a hyperthermophilic archaeon using a host/marker system based on antibiotic resistance2007

    • 著者名/発表者名
      R.Matsumi, K.Manabe, T.Fukui, H.Atomi, T.Imanaka
    • 雑誌名

      J. Bacteriol. 189

      ページ: 2683-2691

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Phosphoenolpyruvate synthase plays an essential role for glycolysis in the modified Embden-Meyerhof pathway in Thermococcus kodakarensis2006

    • 著者名/発表者名
      H.Imanaka, A.Yamatsu, T.Fukui, H.Atomi, T.Imanaka
    • 雑誌名

      Mol. Microbiol. 61

      ページ: 898-909

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of an archaeal malic enzyme from the hyper-thermophilic archaeon Themococcus kodakaraensis KOD12005

    • 著者名/発表者名
      W.Fukuda, Y.S.Ismail, T.Fukui, H.Atomi, T.Imanaka
    • 雑誌名

      Archaea 1

      ページ: 293-301

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Complete genome sequence of the hyperthermophilic archaeon Themococcus kodakaraensis KOD1 and comparison with Pyrococcus Genomes2005

    • 著者名/発表者名
      T.Fukui, H.Atomi, T.kanai, R.Matsumi, S.Fujiwara, T.Imanaka
    • 雑誌名

      Genome Res. 15

      ページ: 352-363

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Improved and versatile transformation system allowing multiple genetic manipulations of the hyperthermophilic archaeon Themococcus kodakaraensis2005

    • 著者名/発表者名
      T.Sano, T.Fukui, H.Atomi, T.Imanaka
    • 雑誌名

      Appl.Environ.Microbiol. 71

      ページ: 3889-3899

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of a novel glucosamine-6-phosphate deaminase from a hyperthermophilic archaeon2005

    • 著者名/発表者名
      T.Tanaka, F.Takahashi, T.Fukui, S.Fujiwara, H.Atomi, T.Imanaka
    • 雑誌名

      J.Bacteriol. 187

      ページ: 7038-7044

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Presence of a novel phosphopentomutase and a 2-deoxyribose 5-phosphate aldolase reveals a metabolic link between pentoses and central carbon metabolism in the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis2004

    • 著者名/発表者名
      N.Rashid, H.Imanaka, T.Fukui, H.Atomi, T.Imanaka
    • 雑誌名

      J.Bacteriol. 186

      ページ: 4185-4191

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Description of Thermococcus kodakaraensis sp. nov., a well studied hyperthermophilic archaeon previously reported as Pyrococcus sp. KOD12004

    • 著者名/発表者名
      H.Atomi, T.Fukui, T.Kanai, M.Morikawa, T.Imanaka
    • 雑誌名

      Archaea 1

      ページ: 263-267

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Complete genome sequence of the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis KOD1 and comparison with Pyrococcus Genomes2004

    • 著者名/発表者名
      T.Fukui, H.Atomi, T.Kanai, R.Matsumi, S.Fujiwara, T.Imanaka
    • 雑誌名

      Genome Res. 15

      ページ: 352-363

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Genetic evidence identifying the true gluconeogenic fructose-1,6-bisphosphatase in Thermococcus kodakaraensis and other hyperthermophiles2004

    • 著者名/発表者名
      T.Sato, H.Imanaka, N.Rashid, T.Fukui, H.Atomi, T.Imanaka
    • 雑誌名

      J.Bacteriol. 186

      ページ: 5799-5807

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] An improved and versatile transformation system allowing multiple genetic manipulations of the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis

    • 著者名/発表者名
      S.Sato, T.Fukui, H.Atomi, T.Imanaka
    • 雑誌名

      Appl.Environ.Microbiol. (印刷中)

    • NAID

      130004598726

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] バイオプロセスハンドブック(好熱菌の発見とその応用)2007

    • 著者名/発表者名
      福居 俊昭(分担)
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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