還元的TCAサイクル関連代謝系の統合的研究

• 研究課題/領域番号: 18380055
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用微生物学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 石井 正治 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (30193262)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 16,770千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 2,070千円); 2008年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2007年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2006年度: 7,800千円 (直接経費: 7,800千円)
• キーワード: 微生物代謝 / 還元的TCAサイクル / Hydrogenobacter thermophilus / アミノ酸代謝 / Hydrogenobacterthermophilus / GOGAT / フマル酸還元酵素 / 窒素代謝 / グルタミンシンテターゼ / グルタミン酸シンターゼ / フェレドキシン

研究概要

還元的TCA サイクルを機能させることにより、70℃で独立栄養的に生育する細菌Hydrogenobacter thermophilusを用い、同サイクル関連代謝系に関して、統合的な研究を行った。具体的成果として、フマル酸還元酵素の精製と特徴づけ、GS-GOGAT 系の酵素の精製と特徴づけ、アミノトランスフェラーゼに関しての包括的研究( 3種類の酵素の精製と特徴づけ) 、同化的硝酸還元酵素系についての包括的研究(硝酸還元酵素の精製と特徴づけ、さらに、異種発現株からの亜硝酸還元酵素の精製と特徴づけ) 、フェレドキシン : NADP 酸化還元酵素の異種発現による精製と特徴づけ、ヒドロゲナーゼの転写解析、脱窒関連酵素・遺伝子に関する研究、さらには全ゲノム配列の決定を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Isolation and characterization of a new facultatively autotrophic hydrogen-oxidizing Betaproteobacterium, Hydrogenophaga SP AH-24 (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoon KSら
  • 雑誌名: FEMS MICROBIOLOGY LETTERS 278 ページ: 94-100
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel ferredoxin-dependent glutamate synthase from the hydrogen-oxidizing chemoautotrophic bacterium Hydrogenobacter thermophilus TK-6 (2007)
  • 著者名/発表者名: Kameya M, Ikeda T, Nakamura M, Arai H, Ishii M, Igarashi Y
  • 雑誌名: JOURNAL OF BACTERIOLOGY 189(7) ページ: 2805-2812
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sequencing and Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) Analysis of Four Hydrogenase Gene Clusters from an Obligately Autotrophic Hydrogen-Oxidizing Bacterium, Hydrogenobacter thermophilus TK-6 (2007)
  • 著者名/発表者名: Yasufumi Ueda, Masahiro Yamamoto, Takashi Urasaki, Hiroyuki Arai, Masaharu Ishii and Yasuo Igarashi
  • 雑誌名: J. Biosci. Bioeng. 104(6) ページ: 470-475
  • NAID: 110006533082
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel ferredoxin-dependent glutamate synthase from the hydrogen-oxidizing chemoautotrophic baterium Hydrogenobacter thermoph (2007)
  • 著者名/発表者名: M.Kanneya, ら
  • 雑誌名: Joumal of Bacteriology 189 ページ: 2805-2812
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sequencing and reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) analysis of four hydrogenase gene clusters from an obligately autotrophic hydrogen-oxidizing bacterium Hydrogenobacter thermophilus TK-6 (2007)
  • 著者名/発表者名: Y.Ueda, ら
  • 雑誌名: J.Biosci.Bioeng 104 ページ: 470-475
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Novel Ferredoxin-dependent Glutamate Synthase from the Hydrogen-Oxidizing Chemoaututrophic Bacterium Hydrogenobacter thermophilus TK-6 (2007)
  • 著者名/発表者名: Masahumi Kameya, ら
  • 雑誌名: Journal of Bacteriology 189(7) ページ: 2805-2812
• [雑誌論文] Purification, characterization, and gene cloning of thermophilic cytochrome cd1 nitrite reductase from Hydrogenobacter thermophilus TK-6 (2006)
  • 著者名/発表者名: Miho Suzuki, Tadao Hirai, Hiroyuki Arai, Masaharu Ishii and Yasuo Igarashi
  • 雑誌名: J. Biosci. Bioeng. 101(5) ページ: 391-397
  • NAID: 210000130502
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gene structure and expression profile of cytochrome bc nitric oxide reductase from Hydrogenobacter thermophilus TK-6 (2006)
  • 著者名/発表者名: Miho Suzuki, Hiroyuki Arai, Masaharu Ishii and Yasuo Igarashi
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 70(7) ページ: 1666-1671
  • NAID: 10018529109
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of two 2-oxoglutarate : ferredoxin oxidoreductases in Hydrogenobacter thermophilus under aerobic and anaerobic conditions (2006)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Masahiro, Arai Hiroyuki, Ishii Masaharu, Igarashi Yasuo
  • 雑誌名: FEMS MICROBIOLOGY LETTERS 263(2) ページ: 189-193
  • 査読あり
• [雑誌論文] Purification and properties ofglutamine synthetase fromHydrogenobacter thermophilus TK-6 (2006)
  • 著者名/発表者名: Kameya, M, Arai, H, Ishii, M, Igarashi, Y
  • 雑誌名: JOURNAL OF BIOSCIENCE AND BIOENGINEERING 102(4) ページ: 311-315
  • 査読あり
• [雑誌論文] Purification and Properties of Glutamine Synthetase from Hydrogenobacter thermophilus (2006)
  • 著者名/発表者名: Masafumi Kameya, ら
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 102(4) ページ: 311-315
• [雑誌論文] Ferredoxin-NADP+ reductase from the thermophilic hydrogen-oxidizing bacterium, Hydrogenobacter thermophilus TK-6
  • 著者名/発表者名: Ikeda, Takeshi, Nakamura, Miyuki, Arai, Hiroyuki, Ishii, Masaharu, Igarashi, Yasuo
  • 雑誌名: FEMS Microbiol. Lett (印刷中)
  • 査読あり
• [学会発表] 好熱性水素細菌Hydrogenobacter thermophilus TK-6株の硝酸同化酵素群の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 亀谷将史ら
  • 学会等名: 2009年日本農芸化学会大会
  • 発表場所: マリンメッセ福岡
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] 好熱性水素細菌Hydrogenobacter thermophilus TK-6株由来fumarate reductaseの解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三浦茜子ら
  • 学会等名: 2009年日本農芸化学会大会
  • 発表場所: マリンメッセ福岡
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] 好熱性水素細菌Hydrogenobacter thermophilus TK-6株のferredoxinとその関連代謝に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三浦茜子ら
  • 学会等名: 2009年日本農芸化学会大会
  • 発表場所: マリンメッセ福岡
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] 好熱性絶対独立栄養性水素細菌Hydrogenobacter thermophilus TK-6の全ゲノム解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 新井博之ら
  • 学会等名: 2009年日本農芸化学会大会
  • 発表場所: マリンメッセ福岡
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] 好熱性水素細菌Hydrogenobacter thermophilus TK-6株のferredoxin とその関連代謝に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤由也, 遠藤三千雄, 亀谷将史, 新井博之, 石井正治, 五十嵐泰夫
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
• [学会発表] 好熱性水素細菌H ydrogenobacter thermophilus TK-6株の硝酸同化酵素群の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 亀谷将史, 新井博之, 石井正治, 五十嵐泰夫
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
• [学会発表] 好熱性絶対独立栄養性水素細菌Hydrogenobacter thermophilus TK-6 の全ゲノム解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 新井博之, 神邉悠奈, 石井正治, 五十嵐泰夫
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
• [学会発表] 好熱性水素細菌Hydrogenobacter thermophilus TK-6 株由来fumarate reductaseの解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三浦茜子, 亀谷将史, 新井博之, 石井正治, 五十嵐泰夫
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
• [学会発表] 水素利用バイオプロセスによる環境調和型物質生産の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西原宏史, 五十嵐泰夫, 石井正治
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
• [学会発表] 好熱性水素細菌HydkogenobacterthemaophilusTK-6株のferredoxin関連タンパク質の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中村 みゆき, ら
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] Molecular basis of microbial one-carbon metabolism (2008)
  • 著者名/発表者名: Masaharu Ishii, Akane Miura, Masafumi Kameya, Hiroyuki Arai, Yasuo Igarashi
  • 学会等名: Fumarate reductase from Hydrogenobacter thermophjilus, ゴードン会議
• [学会発表] 好熱性水素細菌Hydrogenobacter thermophilus TK-6 株のferredoxin 関連タンパク質の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中村みゆき, 新井博之, 石井正治, 五十嵐泰夫
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
• [学会発表] バイオプロセスへのヒドロゲナーゼの応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 石井正治, 尹基石, 五十嵐泰夫, 西原宏史
  • 学会等名: 日本生物工学会大会
• [学会発表] 好熱性水素細菌Hydrogenobacter thermophilus TK-6株由来ferredoxin : NADP+ oxidoreductaseの解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 池田丈, 中村みゆき, 新井博之, 石井正治, 五十嵐泰夫
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
• [学会発表] 好熱性水素細菌Hydrogenobacter thermophilus TK-6 株由来ferredoxin-dependent glutamate synthaseの解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 亀谷将史, 新井博之, 石井正治, 五十嵐泰夫
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
• [学会発表] 好熱性水素細菌Hydrogenobacter thermophilus TK-6株由来fumarate reductaseの解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 三浦茜子, 亀谷将史, 新井博之, 石井正治, 五十嵐泰夫
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
• [図書] 微生物学 (2007)
  • 出版者: 化学同人共著
• [図書] 第II編第5章ヒドロゲナーゼ反応のエネルギー供給系への応用, 微生物機能を活用した革新的生産技術の最前線 (2007)
  • 著者名/発表者名: 西原宏史, 五十嵐泰夫, 石井正治
  • 出版者: シーエムシー出版