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アミノ酸代謝の恒常性に関与する新奇ビタミンB6タンパク質の機能解明

研究課題

研究課題/領域番号 17KK0153
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)

配分区分基金
研究分野 応用生物化学
研究機関名古屋大学

研究代表者

伊藤 智和  名古屋大学, 生命農学研究科, 講師 (90584970)

研究期間 (年度) 2018 – 2020
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円)
キーワードビタミンB6 / ピリドキサールリン酸 / ピリドキシンリン酸 / YggS/PROSC / PLPBP / ピリドキサールレダクターゼ / アミノ酸 / ビタミンB6 / 恒常性
研究成果の概要

ピリドキサールリン酸(PLP)結合タンパク質であるYggS/PROSCタンパク質の欠損・変異は、アミノ酸やビタミンB6代謝を中心とした多岐にわたる代謝系を攪乱する。本研究は、
本タンパク質が、様々な生物においてビタミンB6、特にピリドキシンリン酸(PNP)、の恒常性制御に重要な役割を果たすことを明らかとした。また、大腸菌では、この欠損が誘導するPNPの異常蓄積が、グリシン開裂系の機能不全を経てアミノ酸代謝を含む多様な代謝系を攪乱することを明らかとした。本タンパク質の分子機能として、PLPおよびピリドキサミンリン酸(PMP)間の変換過程に関与する可能性を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、多くの生物におけるビタミンB6・アミノ酸代謝ホメオスタシスの鍵因子であるYggS/Proscタンパク質の生理機能の解析に取り組んだ。ヒトを含め、多くの生物で認められる当該タンパク質の欠損により引き起こされる多岐にわたる影響が、補酵素機能を有さないピリドキシンリン酸の異常蓄積に起因する可能性を提示し、また、当該タンパク質がピリドキサールリン酸・ピリドキサミンリン酸間のサイクリング反応に関与する可能性が示された。また、ピリドキサール→ピリドキシンの変換を触媒するピリドキサールレダクターゼが、現在考えられている以上に保存されたビタミンB6代謝経路である可能性も示された。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 3件)

  • [国際共同研究] University of Georgia(アメリカ合衆国)2018

    • 年月日
      2018-07-15
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] The Role of YggS in Vitamin B6 Homeostasis in Salmonella enterica Is Informed by Heterologous Expression of Yeast SNZ32020

    • 著者名/発表者名
      Vu Huong N.、Ito Tomokazu、Downs Diana M.
    • 雑誌名

      Journal of Bacteriology

      巻: 202 号: 22

    • DOI

      10.1128/jb.00383-20

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mechanism of eukaryotic serine racemase-catalyzed serine dehydration2020

    • 著者名/発表者名
      Ito Tomokazu、Matsuoka Mai、Goto Masaru、Watanabe Soichiro、Mizobuchi Taichi、Matsushita Kazuma、Nasu Ryoma、Hemmi Hisashi、Yoshimura Tohru
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins and Proteomics

      巻: 1868 号: 9 ページ: 140460-140460

    • DOI

      10.1016/j.bbapap.2020.140460

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pyridoxal reductase, PdxI, is critical for salvage of pyridoxal in Escherichia coli2020

    • 著者名/発表者名
      Ito Tomokazu、Downs Diana M.
    • 雑誌名

      Journal of Bacteriology

      巻: 202 号: 12

    • DOI

      10.1128/jb.00056-20

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Inhibition of glycine cleavage system by pyridoxine 5′‐phosphate causes synthetic lethality in glyA yggS and serA yggS in Escherichia coli2020

    • 著者名/発表者名
      Ito Tomokazu、Hori Ran、Hemmi Hisashi、Downs Diana M.、Yoshimura Tohru
    • 雑誌名

      Molecular Microbiology

      巻: 113 号: 1 ページ: 270-284

    • DOI

      10.1111/mmi.14415

    • NAID

      120006812139

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Conserved Pyridoxal 5'-Phosphate Binding Protein YggS Impacts Amino Acid Metabolism through Pyridoxine 5'-Phosphate in Escherichia coli.2019

    • 著者名/発表者名
      Ito T, Yamamoto K, Hori R, Yamauchi A, Downs DM, Hemmi H, Yoshimura T.
    • 雑誌名

      Appl Environ Microbiol.

      巻: 11 号: 11

    • DOI

      10.1128/aem.00430-19

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 哺乳類のPLレダクターゼ同定に向けた取り組み2021

    • 著者名/発表者名
      西山尚来、伊藤智和、邊見久、吉村徹
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] アミノ酸・ビタミンB6恒常性に関与する新奇ビタミンB6結合タンパク質2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤智和
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第72回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] D-アミノ酸生産酵素の新規in vivoスクリーニング法2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤智和、吉村徹
    • 学会等名
      日本分生生物学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高度に保存されたビタミン B6 結合タンパク質の機能解析と 応用展開2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤智和
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] YggS/PROSCタンパク質の欠損によるpyridoxine 5'-phosphate蓄積の要因2020

    • 著者名/発表者名
      小河ほのか、伊藤智和、邊見久、吉村徹
    • 学会等名
      日本農芸化学会中部支部第187回支部例会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] YggS/PROSCタンパク質ファミリーによるビタミンB6の恒常性維持機構2020

    • 著者名/発表者名
      小河ほのか、伊藤智和、邊見久、吉村徹
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第72回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] YggS/PROSCタンパク質ファミリーによるビタミンB6恒常性維持機構2020

    • 著者名/発表者名
      小河ほのか、伊藤智和、邊見久、吉村 徹
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] YggS/PROSCファミリータンパク質のアミノ酸代謝制御機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      山本佳奈、伊藤智和、邊見久、吉村徹
    • 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

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公開日: 2018-01-25   更新日: 2022-01-27  

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