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細菌細胞膜におけるリン脂質アシル鎖多様性創出のメカニズムと生理的意義の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H02127
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分38020:応用微生物学関連
研究機関京都大学

研究代表者

栗原 達夫  京都大学, 化学研究所, 教授 (70243087)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2020年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2019年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2018年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード生体膜 / リン脂質 / リゾホスファチジン酸アシル基転移酵素 / 高度不飽和脂肪酸 / PlsC / 分岐鎖脂肪酸
研究成果の概要

生体膜リン脂質の sn-2 位アシル鎖多様性創出を担うリゾホスファチジン酸アシル基転移酵素 (LPAAT) の機能を解析した。Escherichia coli に新奇 LPAAT である YihG を見出し、基質特異性やべん毛形成との関係を明らかにした。好熱菌 Thermus thermophilus HB8 の LPAAT の精製に成功し、諸性質を明らかにした。低温菌 Shewanella livingstonensis Ac10 の LPAAT パラログ PlsC4 と PlsC5 を不活性化した変異株を作製し、それぞれの基質特異性や PlsC4 の低温適応への関与を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生体膜を構成するリン脂質には大きな構造多様性がある。構造が異なる種々のリン脂質を適切に作り分けることは、生体膜の機能発現に必須である。本研究はリン脂質のアシル鎖多様性を生み出す酵素群の機能を明らかにしたものであり、生体膜構築機構の解明に向けた基盤的知見をあたえるものである。また、膜のリン脂質組成は物質の膜透過性に影響を及ぼすことから、微生物細胞を利用した発酵生産など、物質の膜透過性が生産効率に影響するプロセスを開発する上で、膜リン脂質組成の制御機構に関する理解は重要であり、そのような観点から、本研究成果は応用微生物学的にも意義深い。

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Identification of a Putative Sensor Protein Involved in Regulation of Vesicle Production by a Hypervesiculating Bacterium, Shewanella vesiculosa HM132021

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki Yokoyama、Tomoya Imai、Wataru Aoki、Mitsuyoshi Ueda、Jun Kawamoto、Tatsuo Kurihara
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 12 ページ: 629023-629023

    • DOI

      10.3389/fmicb.2021.629023

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Role of acyl-CoA dehydrogenases from Shewanella livingstonensis Ac10 in docosahexaenoic acid conversion2020

    • 著者名/発表者名
      Yustina Yusuf, Takuya Ogawa, Jun Kawamoto, Tatsuo Kurihara
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 528 号: 3 ページ: 453-458

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.05.185

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Novel Lysophosphatidic Acid Acyltransferase of Escherichia coli Produces Membrane Phospholipids with a cis-vaccenoyl Group and Is Related to Flagellar Formation.2020

    • 著者名/発表者名
      Toyotake Y, Nishiyama M, Yokoyama F, Ogawa T, Kawamoto J, Kurihara T.
    • 雑誌名

      Biomolecules

      巻: 11 号: 5 ページ: 745-745

    • DOI

      10.3390/biom10050745

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bioconversion From Docosahexaenoic Acid to Eicosapentaenoic Acid in the Marine Bacterium Shewanella livingstonensis Ac102020

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Takuya、Hirose Kazuki、Yusuf Yustina、Kawamoto Jun、Kurihara Tatsuo
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 11 ページ: 1-12

    • DOI

      10.3389/fmicb.2020.01104

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Lysophosphatidic acid acyltransferase from the thermophilic bacterium <i>Thermus thermophilus</i> HB8 displays substrate promiscuity2020

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Takuya、Suwanawat Nittikarn、Toyotake Yosuke、Watanabe Bunta、Kawamoto Jun、Kurihara Tatsuo
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 84 号: 9 ページ: 1831-1838

    • DOI

      10.1080/09168451.2020.1771169

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isolation of a novel bacterial strain capable of producing abundant extracellular membrane vesicles carrying a single major cargo protein and analysis of its transport mechanism2020

    • 著者名/発表者名
      Chen Chen、Jun Kawamoto、Soichiro Kawai、Akihiro Tame、Chiaki Kato、Tomoya Imai、Tatsuo Kurihara
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 10 ページ: 3001-3001

    • DOI

      10.3389/fmicb.2019.03001

    • NAID

      120006796472

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genetic characterization and functional implications of the gene cluster for selective protein transport to extracellular membrane vesicles of Shewanella vesiculosa HM132020

    • 著者名/発表者名
      Kouhei Kamasaka、Jun Kawamoto、Chen Chen、Fumiaki Yokoyama、Tomoya Imai、Takuya Ogawa、Tatsuo Kurihara
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: - 号: 2 ページ: 525-531

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.03.125

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] In vitro characterization of lysophosphatidic acid acyltransferase (PlsC) from Escherichia coli2021

    • 著者名/発表者名
      Nittikarn Suwanawat、Takuya Ogawa、Jun Kawamoto、Tatsuo Kurihara
    • 学会等名
      第94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] DHAからEPAへの代謝変換に関与するアシルCoAデヒドロゲナーゼ2020

    • 著者名/発表者名
      栗原達夫
    • 学会等名
      ビタミンB研究委員会 第460回研究協議会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 海洋性細菌によるω-3高度不飽和脂肪酸の新奇代謝変換能2020

    • 著者名/発表者名
      小川拓哉、廣瀬和樹、Yustina Yusuf、川本純、栗原達夫
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第72回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Comparative analysis of lysophosphatidic acid acyltransferase homologs2020

    • 著者名/発表者名
      Misaki Kuboshima、Nittikarn Suwanawat、Jun Kawamoto、Takuya Ogawa、Tatsuo Kurihara
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 低温菌 Shewanella livingstonensis Ac10 におけるω-3系高度不飽和脂肪酸の代謝様式の解析2020

    • 著者名/発表者名
      小川拓哉、Yustina Yusuf、川本純、栗原達夫
    • 学会等名
      第21回極限環境生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 低温菌 Shewanella vesiculosa HM13 における膜小胞生産への膜リン脂質の関与2020

    • 著者名/発表者名
      中野咲梨、小川拓哉、川本純、栗原達夫
    • 学会等名
      第21回極限環境生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] In vitro and In vivo analysis of FadH protein from Shewanella livingstonensis Ac10 involved in DHA conversion2020

    • 著者名/発表者名
      Yustina Yusuf、廣瀬和樹、川本純、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] リゾホスファチジン酸アシル基転移酵素ホモログの比較解析2020

    • 著者名/発表者名
      久保嶋美咲、Nittikarn Suwanawat、川本純、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 海洋性 Shewanella 属細菌による ω-3 系高度不飽和脂肪酸の変換経路の解明2019

    • 著者名/発表者名
      小川拓哉、廣瀬和樹、川本純、栗原達夫
    • 学会等名
      第66回日本生化学会近畿支部例会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 細菌における長鎖多価不飽和脂肪酸結合型タンパク質の探索2019

    • 著者名/発表者名
      川本純、米田雄紀、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      第61回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Shewanella 属細菌における新規エイコサペンタエン酸生産経路の解析2019

    • 著者名/発表者名
      小川拓哉、廣瀬和樹、川本純、栗原達夫
    • 学会等名
      酵素・補酵素研究会2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 細菌生体膜機能発現の分子基盤: 膜リン脂質・膜小胞研究の新展開2019

    • 著者名/発表者名
      栗原達夫
    • 学会等名
      第33回ケミカルバイオロジー研究所セミナー/第105回生物科学フロンティアセミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Polyunsaturated fatty acid conversion in Shewanella livingstonensis Ac102019

    • 著者名/発表者名
      Yusina Yusuf、廣瀬和樹、小川拓哉、川本純、栗原達夫
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Shewanella livingstonensis Ac10 の多価不飽和脂肪酸の変換における FadE の役割2019

    • 著者名/発表者名
      Yustina Yusuf、廣瀬和樹、小川拓哉、川本純、栗原達夫
    • 学会等名
      第20回極限環境生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 低温菌 Shewanella livingstonensis Ac10 におけるリゾホスファチジン酸アシル基転移酵素 PlsC5 の機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      久保嶋美咲、小川拓哉、川本純、栗原達夫
    • 学会等名
      第20回極限環境生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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