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ミトコンドリアを持たない真核細胞研究のキックオフ

研究課題

研究課題/領域番号 17K19340
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 分子生物学およびその関連分野
研究機関埼玉大学

研究代表者

高橋 康弘  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (10154874)

研究分担者 中井 由実  大阪医科大学, 医学部, 講師 (80268193)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード鉄硫黄クラスター / ミトコンドリア / 生合成 / 出芽酵母
研究成果の概要

“ミトコンドリアを持たない真核生物”(Monocercomonoides sp.)では、バクテリアからの水平伝播によって新たな鉄硫黄(Fe-S)クラスター生合成系がサイトゾルにもたらされ、これによって、ミトコンドリアの必須機能(ISCマシナリー)が回避されている。そこで本研究では、出芽酵母においてFe-Sクラスター生合成系を操作することにより、ミトコンドリアISCマシナリーの機能をバイパスさせることを試みた。NIFマシナリーの2成分を酵母のサイトゾルで発現させ、ISCマシナリー全体を欠失させるべく種々の条件を検討したが、マシナリーの成分の中には欠失可能なものと不可能なものがあることが判明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、真核細胞における鉄硫黄(Fe-S)クラスターの生合成系ならびにその局在性を人為的に操作・改変することにより、ミトコンドリアにおける生合成系(ISCマシナリー)の必須機能をバイパスさせることを試みた。これをバイパスさせることができれば、ミトコンドリア全体をも欠失させることが可能になると期待したが、ISC成分の中には必須性を回避できないもの(NFS1)が存在することが判明した。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Biosynthesis of Sulfur-Containing Small Biomolecules in Plants2020

    • 著者名/発表者名
      Nakai Yumi、Maruyama-Nakashita Akiko
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 10 ページ: 3470-3470

    • DOI

      10.3390/ijms21103470

    • NAID

      120007008021

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification of IscU residues critical for de novo iron-sulfur cluster assembly2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Naoyuki、Yuda Eiki、Fujishiro Takashi、Hirabayashi Kei、Wada Kei、Takahashi Yasuhiro
    • 雑誌名

      Molecular Microbiology

      巻: 112 号: 6 ページ: 1769-1783

    • DOI

      10.1111/mmi.14392

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Snapshots of PLP‐substrate and PLP‐product external aldimines as intermediates in two types of cysteine desulfurase enzymes2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Ryosuke、Hikita Masahide、Ogawa Shoko、Takahashi Yasuhiro、Fujishiro Takashi
    • 雑誌名

      The FEBS Journal

      巻: 287 号: 6 ページ: 1138-1154

    • DOI

      10.1111/febs.15081

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distinct roles for U-type proteins in iron-sulfur cluster biosynthesis revealed by genetic analysis of the Bacillus subtilis sufCDSUB operon2018

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama Nao、Nonaka Chihiro、Ohashi Yukari、Shioda Masaharu、Terahata Takuya、Chen Wen、Sakamoto Kotomi、Maruyama Chihiro、Saito Takuya、Yuda Eiki、Tanaka Naoyuki、Fujishiro Takashi、Kuzuyama Tomohisa、Asai Kei、Takahashi Yasuhiro
    • 雑誌名

      Mol Microbiol

      巻: 107 号: 6 ページ: 688-703

    • DOI

      10.1111/mmi.13907

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 鉄硫黄クラスター生合成マシナリーのシステイン脱硫酵素のシクロセリンによる阻害機構の解明2020

    • 著者名/発表者名
      小川翔子、中村亮裕、小松茉里佳、引田理英、藤城貴史、高橋康弘
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 鉄硫黄クラスター生合成系における硫黄供給酵素のシステイン脱硫反応機構2019

    • 著者名/発表者名
      中村 亮裕、藤城 貴史、高橋 康弘
    • 学会等名
      2019年度日本生化学会関東支部例会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 2つの異なるグループに属するシステインデスルフラーゼに対する阻害剤の作用機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      中村亮裕、小松茉里佳、小川翔子、國近航平、藤城貴史、高橋康弘
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 特殊な環境に生育する微生物由来の鉄硫黄クラスター生合成系の試験管内再構成の試み2019

    • 著者名/発表者名
      國近航平、藤城貴史、山川誠、和田啓、高橋康弘
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 鉄硫黄クラスターの生合成を担う IscUは ordered/disordered状態を遷移する必要がある2019

    • 著者名/発表者名
      田中尚志、佐藤紗希子、松嶋夢叶、金澤美秋、藤城貴史、和田啓、高橋康弘
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 鉄硫黄クラスター生合成SUF-likeマシナリーにおける亜鉛依存型硫黄運搬タンパク質 SufUの構造と機能2019

    • 著者名/発表者名
      藤城貴史、寺畑拓也、島田侑希乃、高橋康弘
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 鉄硫黄クラスター生合成系へ硫黄の供給を担うシステインデスルフラーゼの反応中間体のX線結晶構造解析2018

    • 著者名/発表者名
      中村亮裕、藤城貴史、小松茉里佳、高橋康弘
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 超好熱性細菌の鉄硫黄クラスター生合成タンパク質群のX線結晶構造解析2018

    • 著者名/発表者名
      國近航平、藤城貴史、山川誠、平林佳、岩永朋子、福山恵一、和田啓、高橋康弘
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ピロリ菌の鉄硫黄クラスター生合成系 NIF マシナリーにおけるシステイン脱硫酵素 NifS の触媒反応機構の解明2017

    • 著者名/発表者名
      中村 亮裕、藤城 貴史、高橋 康弘
    • 学会等名
      第17回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] The NIF machinery for iron-sulfur cluster biogenesis2017

    • 著者名/発表者名
      藤城 貴史、高橋 康弘
    • 学会等名
      第17回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 分子統御研究室ホームページ

    • URL

      http://park.saitama-u.ac.jp/~tougyo/Home.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 分子統御研究室

    • URL

      http://park.saitama-u.ac.jp/~tougyo/Home.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 埼玉大学 理工学研究科 分子統御研究室

    • URL

      http://park.saitama-u.ac.jp/~tougyo/Home.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 埼玉大学大学院 理工学研究科 分子統御研究室

    • URL

      http://park.saitama-u.ac.jp/~tougyo/Home.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2022-01-27  

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