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生体膜間オリゴ糖輸送におけるキャリアリピドのフリップ-フロップ転移過程の分子解析

研究課題

研究課題/領域番号 18655067
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 生体関連化学
研究機関東北大学

研究代表者

古山 種俊  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (20089808)

研究分担者 野池 基義  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (20420010)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2007年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2006年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワード糖キャリアリピド / ウンデカプレニルリン酸 / ドリコール / ファルネシル二リン酸 / プレニル鎖延長酵素 / フリップーフロップ / フリップ-フロップ / ペプチドグリカン生合成
研究概要

真正細菌のペプチドグリカン層やリポ多糖などの生合成においては、糖キャリア脂質と呼称されるポリプレニルリン酸が親水性のペンタペプチドオリゴ糖などの輸送体として機能しており、高度に疎水的なリン脂質で構成される細胞膜間の動的反転輸送を行なっている。この、フリップ・フロップと呼ばれる細胞膜間の動的糖鎖輸送によって、細胞質で生合成された親水性のペンタペプチドオリゴ糖などを細胞表面にフリップ・フロップ輸送した後に、ウンデカプレニルリン酸の細胞質側への回収反応を触媒する酵素が存在しないと、細菌の高度に効率的な細胞分裂に伴う生活環を維持できない。この糖キャリア脂質の回収のためのフリップ・フロップ反応の存在を証明するために、NBD基を蛍光団とした蛍光ラベル基質を合成した。この蛍光プローブ基質を用いて、生体脂質二重膜の内層および外層に蛍光プローブ基質を導入させた後インキュベーションし、さらにジチオナイトを添加して細胞外層表面の蛍光を消失させ、その状態における蛍光光度を定量化することによる回収反応の測定法を確立したので、この測定法を枯草菌Bacillus Subtilisの細胞膜の内側に取り込ませたプローブの蛍光強度から蛍光プローブの取り込み活性を評価した。この系にトリプシンを添加してプロテアーゼ処理を行うと、プローブの取り込み活性が低下したが、この系にプロテアーゼ阻害薬を加えると取り込み活性の低下は回復した。このことから、このプローブの取り込み過程にはある種のタンパク質が関与していることを示唆する証明がなされた。

報告書

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

    (10件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Kinetic studies of Micrococcus luteus B-P 26 undecaprenyl diphosphate synthase reaction using 3-desmethyl allylic substrate analogs2008

    • 著者名/発表者名
      K. Fujikura
    • 雑誌名

      Biosci. Biotechnol. Biochem 72

      ページ: 851-855

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel fluorescent analogues for transmembrane movement study of polyprenyl phosphates2007

    • 著者名/発表者名
      K. Koseki
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem. Lett 17

      ページ: 946-950

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cloning and expression of the gene encoding solanesyl diphosphate synthase from Hevea brasiliensis2007

    • 著者名/発表者名
      A. Phatthiya
    • 雑誌名

      Plant Science 172

      ページ: 824-831

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel fluorescent analogues for transmembtrane movement study of polyprenyl phosphates2007

    • 著者名/発表者名
      K.Koseki
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem. Lett. 17

      ページ: 946-950

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Manipulation of prenyl chain length determination mechanism of cis-prenyltransferases2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Kharel
    • 雑誌名

      FEBS Journal 273・3

      ページ: 647-657

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Direct Observation of Substrate-Enzyme Complexation by Surface Forces Measurement2006

    • 著者名/発表者名
      T.Suzuki
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc. 128・47

      ページ: 15209-15214

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Structure and Function of cis-Prenyl Chain Elongating Enzymes2006

    • 著者名/発表者名
      S.Takahashi
    • 雑誌名

      Chem. Rec 6・4

      ページ: 194-205

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] cis-Prenyltransferases for Natural Rubber Biosynthesis in Hevea brasiliensis Latex2007

    • 著者名/発表者名
      T. Koyama
    • 学会等名
      Terpnet 2007
    • 発表場所
      Strasbourg, France
    • 年月日
      2007-05-03
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] ファイバー : スーパーバイオミメテックス~近未来の新技術創生~2006

    • 著者名/発表者名
      高橋 征司
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.tagen.tohoku.ac.jp/labo/koyama/main-j.html

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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