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高分子取込みABC輸送体の分子機構の解析と改変による多様な物質輸送系の構築

研究課題

研究課題/領域番号 16K07701
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 応用生物化学
研究機関摂南大学

研究代表者

丸山 如江  摂南大学, 理工学部, 助教 (90397563)

研究分担者 橋本 渉  京都大学, 農学研究科, 教授 (30273519)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードABCトランスポーター / アルギン酸 / スフィンゴモナス属細菌 / ABC輸送体 / 結晶構造解析 / スフィンゴモナス / 共免疫沈降 / タンパク質 / 多糖
研究成果の概要

スフィンゴモナス属細菌A1株のアルギン酸ABC輸送体は、ペリプラズム局在性基質結合タンパク質との相互作用により、高分子アルギン酸を細胞外から細胞内に取り込む。基質取り込みに際して、基質アルギン酸、基質結合タンパク質、およびATPとの複合体形成によりABC輸送体(ヘテロ4量体)の構造を変化させる。本研究では、これらの分子間の相互作用に焦点を当て、アルギン酸ABC輸送体の輸送機構を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

アルギン酸輸送における分子間の親和性解析は、ABC輸送体における高分子基質輸送の全容解明を可能とするため、これまで低分子基質を中心に蓄積されてきたABC輸送体研究成果に新たな理解をもたらす。A1株では改変株を用いた海洋バイオマス(アルギン酸)からのバイオエタノール生産や、A1株のアルギン酸取込み・分解系を移植した細菌による物質取込み強化などの応用研究が成功しているため、A1株のアルギン酸取込みの要であるABC輸送体の機能と構造に関する本研究成果により、これらの応用研究がさらに深化することが期待される。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Structural studies on bacterial system used in the recognition and uptake of the macromolecule alginate.2019

    • 著者名/発表者名
      Maruyama Y, Hashimoto W, Murata K
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem

      巻: 83 号: 5 ページ: 794-802

    • DOI

      10.1080/09168451.2019.1578642

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A solute-binding protein in the closed conformation induces ATP hydrolysis in a bacterial ATP-binding cassette transporter involved in the import of alginate2017

    • 著者名/発表者名
      Kaneko Ai、Uenishi Kasumi、Maruyama Yukie、Mizuno Nobuhiro、Baba Seiki、Kumasaka Takashi、Mikami Bunzo、Murata Kousaku、Hashimoto Wataru
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 292 号: 38 ページ: 15681-15690

    • DOI

      10.1074/jbc.m117.793992

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ヘテロ多糖の輸送にかかわる細菌由来超分子の構造基盤2016

    • 著者名/発表者名
      橋本 渉, 丸山 如江, 伊藤 貴文, 髙瀬 隆一, 村田 幸作
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 54 ページ: 885-891

    • NAID

      130006772653

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Sphingomonas属細菌A1株由来アルギン酸結合タンパク質:EFハンド様モチーフに結合するカルシウムが構造を安定化する2018

    • 著者名/発表者名
      奥村憲史, 丸山如江, 三上文三, 村田幸作, 橋本 渉
    • 学会等名
      日本生化学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Interaction mode between solute-binding protein and ABC transporter involved in the import of acidic polysaccharide2017

    • 著者名/発表者名
      Ai Kaneko, Sayoko Oiki, Yukie Maruyama, Bunzo Mikami, Kousaku Murata, Wataru Hashimoto
    • 学会等名
      日本生化学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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