| 研究課題/領域番号 |
17K08169
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
環境農学(含ランドスケープ科学)
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
金尾 忠芳 岡山大学, 環境生命科学学域, 准教授 (40379813)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 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)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 無機硫黄化合物 / 酵素化学 / 硫黄酸化細菌 / 異化的硫黄代謝 / 環境微生物 / 脱硫硫黄 / 独立栄養細菌 / 応用微生物学 / 硫黄代謝 / 好酸性細菌 / 結晶構造解析 / 組換え発現 / refolding / 酵素の結晶化 / 構造解析 / 応用微生物 / 酵素 |
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| 研究成果の概要 |
無機硫黄化合物の酵素化学の対象として、まずは硫黄酸化細菌の一種<i>Acidithiobacillus ferrooxidans</i>由来のテトラチオン酸ハイドロラーゼ（<i>Af</i>-Tth）について研究を行った。我々は既に本酵素コードする新規な遺伝子を初めて同定し、独自に開発した酸性refoldingによる活性型酵素の取得とこれの結晶化に成功した。得られた本酵素の結晶を基質であるテトラチオン酸とともにX-線結晶構造解析することで、そのユニークな反応メカニズムの解明を目指している。本研究では、Af-TthのD325がテトラチオン酸を加水分解する重要な残基であることを実証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
硫黄酸化細菌 A. ferrooxidans 由来のテトラチオン酸ハイドロラーゼは、無機硫黄化合物のテトラチオン酸を基質として加水分解し、単体硫黄、チオ硫酸および硫酸を生成するユニークな酵素である。この触媒メカニズムを解明するべく、我々は本酵素のX-線結晶構造解析を行った結果、325番目のアスパラギン酸残基（D325）が基質の加水分解に関わっていることを実証した。現在まで無機硫黄化合物の代謝に関わる酵素は、ほとんどがシステイン残基を介しており、アスパラギン酸残基を触媒とする新たな反応を発見したことは学術的に極めて重要である。また脱硫硫黄の生物的処理への知見を蓄積するため、社会的意義も大きい。
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