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超好熱菌を宿主とした遺伝子発現系の構築

研究課題

研究課題/領域番号 18018026
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関京都大学

研究代表者

跡見 晴幸  京都大学, 工学研究科, 准教授 (90243047)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
8,500千円 (直接経費: 8,500千円)
2007年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
2006年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
キーワード超好熱菌 / アーケア / 遺伝子破壊 / 遺伝子発現 / 遺伝子導入 / プロモーター / マーカー遺伝子 / Thermococcus / Archaea
研究概要

我々は以前にTK1761が耐熱性β-glycosidaseをコードすることを明らかにした。本β-glycosidaseの基質特異性がp-nitro-pheny1 (pNp)-β-D-glucopyranoside≒pNp-β-D-mannopyranoside>pNp-β-D-galactopyranosideであることが分かった。本研究ではTK1761のreporter遺伝子としての利用を検討した。T. kodakaraensisの無細胞抽出液にはクロマトグラフィーで分離可能な2種のβ-glycosidase活性が存在することが分かった。そこでこれら2種の基質特異性を検討した結果、片方はortho-nitropheny1-β-D-glucopyranoside (ONPgluco)およびortho-nitropheny1-β-D-mannopyranoside (ONPmanno)を加水分解する活性を示したが、ortho-nitropheny1-β-D-galactopyranoside (ONPgalacto)を認識しないことが判明した。もう一方の酵素はONPgalacto分解活性を示した。TK1761遺伝子を高発現したところ、無細胞抽出液中のONPglucoおよびONPmanno分解活性は顕著に増加したが、ONPgalacto分解活性は宿主細胞のKW128株と同程度であった。したがってONPglucoおよびONPmanno分解活性を測定することにより、TK1761はreporter遺伝子として利用できることが示された。さらにTK1761を利用して始原菌において転写と翻訳が実際並行して起こること(polarity)を初めて証明した。これは遺伝子の発現制御の観点から非常に重要な結果であり、これにより始原菌においても翻訳段階での転写調節が起こり得ることを示唆するものである。さらに薬剤耐性に基づいた遺伝子破壊系を他の超好熱菌に適用し、Thermococcus litoralisでもこの系が利用可能であることが判明した。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Polarity in archaeal operon transcription in Thermococcus kodakaraensis2008

    • 著者名/発表者名
      Santangelo T, Cubonova L, Matsumi R, Atomi H, Imanaka T, Reeve JN
    • 雑誌名

      Journal of Bacteriology 190

      ページ: 2244-2248

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A global transcriptional regulator in Thermococcus kodakaraensis controls the expression levels of both glycolytic and gluconeogenic enzyme-encoding genes2007

    • 著者名/発表者名
      Kanai T, Akerboom J, Takedomi S, van de Werken HJ, Blombach F, vander Oost J, Murakami T, Atomi H, Imanaka T
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 282

      ページ: 33659-33670

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Methionine sulfoxide reductase from the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis, an enzyme designed to function at suboptimal growth temperatures2007

    • 著者名/発表者名
      Fukushima E, Shinka Y, Fukui T, Atomi H, Imanaka T
    • 雑誌名

      Journal of Bacteriology 189

      ページ: 7134-7144

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Archaeal Type III Rubiscos function in a pathway for AMP metabolism2007

    • 著者名/発表者名
      T.Sato, H.Atomi, T.Imanaka
    • 雑誌名

      Science 315・5814

      ページ: 1003-1006

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Disruption of a sugar transporter gene cluster in a hyperthermophilic archaeon using a host/marker system based on antibiotic resistance2007

    • 著者名/発表者名
      R.Matsumi, K.Manabe, T.Fukui, H.Atomi, T.Imanaka
    • 雑誌名

      J.Bacteriol. 189・7

      ページ: 2683-2691

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Phosphoenolpyruvate synthase plays an essential role for glycolysis in the modified Embden-Meyerhof pathway in Thermococcus kodakarensis2006

    • 著者名/発表者名
      H.Imanaka, A.Yamatsu, T.Fukui, H.Atomi, T.Imanaka
    • 雑誌名

      Mol.Microbiol. 61・4

      ページ: 898-909

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] The ribulose monophosphate pathway substitutes for the missing pentose phosphate pathway in the archaeon Thermococcus kodakaraensis2006

    • 著者名/発表者名
      I.Orita, T.Sato, H.Yurimoto, N.Kato, H.Atomi, T.Imanaka, Y.Sakai
    • 雑誌名

      J.Bacteriol. 188・13

      ページ: 4698-4706

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 超好熱菌における特異的遺伝子破壊技術を利用した新規酵素・代謝系の解明2006

    • 著者名/発表者名
      跡見晴幸, 今中忠行
    • 雑誌名

      化学工業 57

      ページ: 44-50

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Unusual pentose metabolism in Thermococcus kodakaraensis2007

    • 著者名/発表者名
      跡見晴幸
    • 学会等名
      Gordon Research Conferences(招待講演)
    • 発表場所
      Proctor Academy, NH, USA
    • 年月日
      2007-08-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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