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アーキア膜脂質の生産によるバクテリア細胞膜強化の試み

研究課題

研究課題/領域番号 16K14882
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 応用微生物学
研究機関名古屋大学

研究代表者

邊見 久  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (60302189)

研究協力者 本山 賢人  名古屋大学, 大学院生命農学研究科, 大学院生
小久保 拓也  名古屋大学, 大学院生命農学研究科, 大学院生
吉田 稜  名古屋大学, 大学院生命農学研究科, 大学院生
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードアーキア / 膜脂質 / イソプレノイド / 微生物生産 / メバロン酸経路 / バクテリア / 細胞膜 / 酵素 / 応用微生物 / 脂質 / 微生物
研究成果の概要

アーキアの膜脂質の構造は、バクテリアや真核生物といった他生物の膜脂質とは大きく異なっている。その構造の違いにより、アーキア膜脂質で構成された膜はイオンなどの小分子の透過性が低く、その性質が極限環境におけるアーキアの生育を可能にしていると考えられている。そこで我々はアーキア膜脂質をバクテリアである大腸菌に生産させることで、その細胞膜の強化を図っている。本研究では、アーキア膜脂質の生産量を向上させるために、前駆体生合成経路の大腸菌への導入を実施した。また、膜の強化に対してより高い効果が期待される、超好熱性アーキア特異的な膜脂質の生合成経路を明らかにし、同脂質の大腸菌における生産系を構築した。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Biosynthetic machinery for C 25 ,C 25 -diether archaeal lipids from the hyperthermophilic archaeon Aeropyrum pernix2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Ryo、Yoshimura Tohru、Hemmi Hisashi
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 497 号: 1 ページ: 87-92

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.02.028

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Utilization of an intermediate of the methylerythritol phosphate pathway, (E)-4-hydroxy-3-methylbut-2-en-1-yl diphosphate, as the prenyl donor substrate for various prenyltransferases2018

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Yoshifumi、Ito Tomokazu、Yoshimura Tohru、Hemmi Hisashi
    • 雑誌名

      Biosci. Biotechnol. Biochem.

      巻: 印刷中 号: 6 ページ: 993-1002

    • DOI

      10.1080/09168451.2017.1398064

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A single amino acid mutation converts (R)-5-diphosphomevalonate decarboxylase into a kinase2017

    • 著者名/発表者名
      Kento Motoyama, Hideaki Unno, Ai Hattori, Tomohiro Takaoka, Hiroshi Ishikita, Hiroshi Kawaide, Tohru Yoshimura, and Hisashi Hemmi*
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 292 号: 6 ページ: 2457-2469

    • DOI

      10.1074/jbc.m116.752535

    • NAID

      120006305582

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Identification of enzymes involved in the mevalonate pathway of Flavobacterium johnsoniae2017

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa, H., Sobue, F., Motoyama, K., Yoshimura, T. & Hemmi, H.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 印刷中 号: 3 ページ: 702-708

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.04.120

    • NAID

      120006331823

    • 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
  • [雑誌論文] 大腸菌をプラットフォームとしたアーキア膜脂質生合成研究2016

    • 著者名/発表者名
      邊見 久
    • 雑誌名

      酵素工学ニュース

      巻: 76 ページ: 11-15

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] アーキアにおけるメバロン酸経路の多様性2018

    • 著者名/発表者名
      邊見 久
    • 学会等名
      第12回日本ゲノム微生物学会年会シンポジウム「アーキアのゲノムバイオロジー~ゲノム研究が解き明かす新しいアーキアの姿~」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大腸菌内におけるC25アーキア膜脂質生合成経路の構築2018

    • 著者名/発表者名
      吉田 稜、吉村 徹、邊見 久
    • 学会等名
      2018年度日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 一アミノ酸置換によるメバロン酸3-キナーゼのジホスホメバロン酸デカルボキシラーゼへの変換2017

    • 著者名/発表者名
      本山賢人、吉村 徹、邊見 久
    • 学会等名
      2017年度日本農芸化学会大会
    • 発表場所
      京都女子大学
    • 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] Bacteroidetes門バクテリアFlavobacterium johnsoniaeのメバロン酸経路2017

    • 著者名/発表者名
      早川 祝、祖父江史明、吉村 徹、邊見 久
    • 学会等名
      2017年度日本農芸化学会大会
    • 発表場所
      京都女子大学
    • 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] 非メバロン酸経路の中間体をドナー基質としたプレニル基転移酵素の反応2017

    • 著者名/発表者名
      林 佳史、伊藤智和、吉村 徹、邊見 久
    • 学会等名
      2017年度日本農芸化学会大会
    • 発表場所
      京都女子大学
    • 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] Evolution of the mevalonate pathways in Archaea2017

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Hemmi
    • 学会等名
      2nd US-Japan Seminar on the Biosynthesis of Natural Products for Young Researchers
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2017-03-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 古細菌の耐熱性と膜脂質の関係2017

    • 著者名/発表者名
      邊見 久
    • 学会等名
      第2回バイオサーモロジーワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Diversity and evolution of the mevalonate pathways in archaea2017

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Hemmi, Kento Motoyama, Ai Hattori, Hideaki Unno, Hiroshi Kawaide, Tohru Yoshimura
    • 学会等名
      Italy-Japan Joint Symposium “New Trends in Enzyme and Microbial Science in the Translational Biology Era”
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 部位特異的変異導入による好熱性古細菌由来メバロン酸3-キナーゼの基質特異性および触媒機能の改変2017

    • 著者名/発表者名
      本山賢人,川出 洋,吉村 徹,邊見 久
    • 学会等名
      2017年度酵素補酵素研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Mutation-induced conversion of diphosphomevalonate decarboxylase into a kinase2017

    • 著者名/発表者名
      Kento Motoyama, Hideaki Unno, Ai Hattori, Hiroshi Kawaide, Tohru Yoshimura, Hisashi Hemmi
    • 学会等名
      TERPNET 2017 13th International Meeting on Biosynthesis, Function and Synthetic Biology of Isoprenoids
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アーキアにおけるジホスホメバロン酸デカルボキシラーゼホモログとメバロン酸経路の進化2017

    • 著者名/発表者名
      邊見 久、本山賢人、吉村 徹
    • 学会等名
      日本Archaea研究会第30回講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 部位特異的変異導入によるThermoplasma acidophilum由来メバロン酸3-キナーゼの機能改変2017

    • 著者名/発表者名
      本山賢人、川出 洋、吉村 徹、邊見 久
    • 学会等名
      第27回イソプレノイド研究会例会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Methanosarcina mazei由来ヘテロマー型cis-プレニルトランスフェラーゼの機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      江見晃一、吉村 徹、邊見 久
    • 学会等名
      ConBio2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] アーキアにおけるメバロン酸経路の多様性とその進化2016

    • 著者名/発表者名
      邊見 久
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 好熱性古細菌Thermoplasma acidophilum由来メバロン酸3-キナーゼの機能改変2016

    • 著者名/発表者名
      本山賢人、吉村 徹、邊見 久
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 変異解析による好熱性アーキアSulfolobus solfataricus由来ジホスホメバロン酸デカルボキシラーゼの反応機構の再検証2016

    • 著者名/発表者名
      本山賢人、川出 洋、吉村 徹、邊見 久
    • 学会等名
      第26回イソプレノイド研究会例会
    • 発表場所
      長崎県立大学シーボルト校
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Conversion of 5-diphosphomevalonate decarboxylase into 3-kinase2016

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Hemmi, Kento Motoyama, Ai Hattori, and Tohru Yoshimura
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Cofactors and Active Enzyme Molecule 2016
    • 発表場所
      黒部市宇奈月国際会館
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 好熱性アーキアSulfolobus solfataricus由来ジホスホメバロン酸デカルボキシラーゼの耐熱性に寄与するサブユニット間ジスルフィド結合2016

    • 著者名/発表者名
      邊見 久、服部愛、海野英昭、郷田秀一郎、本山賢人、吉村徹
    • 学会等名
      日本Archaea研究会第29回講演会
    • 発表場所
      東洋大学
    • 年月日
      2016-07-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 好熱性アーキア由来ジホスホメバロン酸デカルボキシラーゼの変異解析2016

    • 著者名/発表者名
      本山賢人、吉村 徹、邊見 久
    • 学会等名
      平成28年度日本生物工学会中部支部例会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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