• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

マイクロチューブを形成する塩基性分岐多糖における希少デオキシ糖残基の重要性

研究課題

研究課題/領域番号 16K07714
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 生物有機化学
研究機関横浜国立大学

研究代表者

武田 穣  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (40247507)

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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードマイクロチューブ / ルコース・グルコサミン共重合体 / デオキシ糖 / Thiothrix nivea / グルコサミノグルカン / 会合 / S-レイヤー / 分子動力学計算 / Thiothrix / 伸長パターン / 微細構造 / 糖 / 微生物 / 形態形成
研究成果の概要

生物模倣三次元造形技術の確立を目指し、糸状性硫黄酸化細菌(Thiothrix nivea)のマイクロチューブの形成機構を、相互作用の要と思しき新規なデオキシ糖に着目して研究した。高純度なデオキシ糖は得られたものの結晶化は困難で立体構造の決定および相互作用の解明には至らなかった。その一方、主成分であるグルコース・グルコサミン共重合体の立体構造予測には至り、セルロース素材との強い相互作用が可能であることを見出した。また、マイクロチューブの表面にタンパク質層(S-レイヤー)を発見し、これがマイクロチューブの補強に寄与していると予想するに至った。さらに、マイクロチューブが全域で伸長することを確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

糸状性硫黄酸化細菌(Thiothrix nivea)のマイクロチューブから相互作用の要となる新規なデオキシ糖を精製し、誘導体化による立体配座決定への展望を開いた。また、マイクロチューブの主成分であるグルコース・グルコサミン共重合体がセルロースのアミノ化剤として有用であることを示した。さらに、マイクロチューブ表面に酸性タンパク質層(S-レイヤー)を発見した。細胞壁を補強するのみと考えられていたS-レイヤーがマイクロチューブの補強にも関わることが判明しS-レイヤーに関する理解が深まった。この他、マイクロチューブの全域での伸長を確認し、他の細菌のマイクロチューブ(末端伸長)とは異なることを示した。

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

    (17件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Formation of Gold Particles via Thiol Groups on Glycoconjugates Comprising the Sheath Skeleton of Leptothrix2019

    • 著者名/発表者名
      T.Kunoh, Y.Kusano, M.Takeda, M.Nakanishi, S.Matsumoto, M.Takano, H.Kunoh, J.Takada
    • 雑誌名

      Geomicrobiology Journal

      巻: 36 号: 3 ページ: 251-261

    • DOI

      10.1080/01490451.2018.1550127

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification and characterization of the S-layer formed on the sheath of Thiothrix nivea2018

    • 著者名/発表者名
      Kawasaki Yuta、Kurosaki Kaishi、Kan Daisuke、Borges Isabele Kazahaya、Atagui Ayumi Satake、Sato Michio、Kondo Keiko、Katahira Masato、Suzuki Ichiro、Takeda Minoru
    • 雑誌名

      Archives of Microbiology

      巻: 200 号: 8 ページ: 1257-1265

    • DOI

      10.1007/s00203-018-1543-x

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enzymatic degradation of β-1,4-linked N-acetylglucosaminoglucan prepared from Thiothrix nivea2018

    • 著者名/発表者名
      Takeda Minoru、Kondo Keiko、Sanda Shuhei、Kan Daisuke、Borges Isabele Kazahaya、Suzuki Ichiro、Katahira Masato
    • 雑誌名

      International Journal of Biological Macromolecules

      巻: 109 ページ: 323-328

    • DOI

      10.1016/j.ijbiomac.2017.12.065

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 反復構造を持つ高分子に対する分子動力学計算のためのパラメータ設定支援プログラムo2pの開発2017

    • 著者名/発表者名
      矢部 誠、園部 智彩、上田 一義、武田 穣
    • 雑誌名

      Journal of Computer Chemistry, Japan

      巻: 16 号: 3 ページ: 63-69

    • DOI

      10.2477/jccj.2017-0013

    • NAID

      130006108680

    • ISSN
      1347-1767, 1347-3824
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Green Synthesis of Gold Nanoparticles Coupled with Nucleic Acid Oxidation2017

    • 著者名/発表者名
      Kunoh Tatsuki、Takeda Minoru、Matsumoto Syuji、Suzuki Ichiro、Takano Mikio、Kunoh Hitoshi、Takada Jun
    • 雑誌名

      ACS Sustainable Chemistry & Engineering

      巻: 6 号: 1 ページ: 364-373

    • DOI

      10.1021/acssuschemeng.7b02610

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elongation pattern and fine structure of the sheaths formed by Thiothrix nivea and Thiothrix fructosivorans.2016

    • 著者名/発表者名
      Kawasaki Y, Endo T, Fujiwara A, Kondo K, Katahira M, Nittami T, Sato M, Takeda M.
    • 雑誌名

      Int. J. Biol. Macromol.

      巻: 95 ページ: 1280-1288

    • DOI

      10.1016/j.ijbiomac.2016.11.025

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 上原大輝、菅 グルコース・グルコサミン交互共重合体を用いたセルロースのアミノ化2019

    • 著者名/発表者名
      上原大輝、菅 大介、藤原篤男、森帆乃美、宇佐美亮児、鈴木市郎、武田 穣
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 表面アミノ化セルロースの酵素分解性と酵素固定化能2018

    • 著者名/発表者名
      宇佐美亮児、菅大介、藤原篤男、南雲玲香、上原大輝、矢部誠、武田穣
    • 学会等名
      酵素工学研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Green Synthesis of Gold Nanoparticles Coupled with Nucleic Acid Oxidation2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kunoh, Minoru Takeda, Syuji Matsumoto, Ichiro Suzuki, Mikio Takano, Hitoshi Kunoh, Jun Takada
    • 学会等名
      19th World Congress on Biotechnology
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 硫黄酸化細菌由来のβ-1,4-N-アセチルグルコサミノグルカンのリゾチーム感受性2017

    • 著者名/発表者名
      三田 修平, 浜口 悠貴, 近藤 敬子, 片平 正人, 武田 穣
    • 学会等名
      日本生物工学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Structural analysis of the microtube formed by Sphaerotilus montanus2017

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kashiwabara, Keiko Kondo, Shuhei Sanda, Yuta Kawasaki, Atsuo Fijiwara, Masato Katahira, Minoru Takeda
    • 学会等名
      The 8th International Symposium of Advanced Energy Science
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 糸状性細菌由来の自己組織化タンパク質の微細構造2017

    • 著者名/発表者名
      菅 大介, 黒崎 海志, 河崎 雄太, 佐藤 道夫, 武田穣
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第73回学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 糸状性細菌Sphaerotilus montanusのマイクロチューブ形成機構2017

    • 著者名/発表者名
      柏原大輔, 河崎雄太, 遠藤友智樹, 三田修平, 浜口悠貴, 武田 穣
    • 学会等名
      化学工学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 糸状性硫黄酸化細菌の表層構造の透過型電子顕微鏡観察2017

    • 著者名/発表者名
      黒崎海志、菅大介、佐竹あゆみ、河崎雄太、佐藤道夫、遠藤智友樹、武田穣
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 関東支部講演会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 糖質系高分子に対する分子動力学計算のためのパラメーター設定支援プログラム2016

    • 著者名/発表者名
      園部 智彩, 矢部 誠, 上田 一義, 近藤 敬子, 片平 正人, 武田 穣
    • 学会等名
      日本生物工学会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Microtube-forming polymers of bacterial origin2016

    • 著者名/発表者名
      Minoru Takeda
    • 学会等名
      The 7th International Symposium of Advanced Energy Science
    • 発表場所
      Kyouto
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [産業財産権] アミノ化セルロース及びアミノ化セルロースの製造方法2018

    • 発明者名
      武田 穣
    • 権利者名
      武田 穣
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-121990
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi