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シアノバクテリアにおける新規で必須の分子シャペロン系の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K05407
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分38020:応用微生物学関連
研究機関埼玉大学

研究代表者

仲本 準  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (30192678)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード分子シャペロン / 熱ショックタンパク質 / シャペロンネットワーク / シアノバクテリア / ClpB / DnaK / GroEL / DnaJ / 光合成 / 遺伝子重複 / 新規機能獲得 / DnaK(Hsp70) / J ドメインタンパク質 / シャペロニン / pH調節
研究成果の概要

大腸菌とは異なり、Synechococcus elongatus PCC7942株を含むシアノバクテリアには、分子シャペロンGroELとClpBが複数種存在する。また、大腸菌と同様に3種類のDnaKが存在するが、大腸菌とは異なりシアノバクテリアの2種類は必須である。本研究の成果は、新規な必須DnaKシャペロン系を生化学的に確立し、これと必須ClpBの協調的シャペロン作用を明らかにしたことである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

DnaKやClpBなどの分子シャペロン(系)の研究は、主に大腸菌の(非必須)分子シャペロンやコシャペロンに関して行われてきた。本研究では、大腸菌のホモログとは生理的機能や生化学的特性が異なる(今までに研究対象とはならなかった)ホモログ(パラログ)を解析することで独自性・新規性の高い研究を行うことができた。これらの成果は、高等植物などの独立栄養生物の分子シャペロン研究に資するものと考える。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 12件、 招待講演 7件) 図書 (3件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] pH-regulated chaperone function of cyanobacterial Hsp90 and Hsp70: implications for light/dark regulation2021

    • 著者名/発表者名
      Tahmina Akter, Hitoshi Nakamoto
    • 雑誌名

      Journal of Biochemistry

      巻: 170 号: 4 ページ: 463-471

    • DOI

      10.1093/jb/mvab061

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] pH-mediated control of anti-aggregation activities of cyanobacterial and E.coli chaperonin GroELs2021

    • 著者名/発表者名
      Tahmina Akter, Hitoshi Nakamoto
    • 雑誌名

      J. Biochem.

      巻: 169 号: 3 ページ: 351-361

    • DOI

      10.1093/jb/mvaa108

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A cyclic lipopeptide surfactin is a species-selective Hsp90 inhibitor that suppresses cyanobacterial growth2021

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Nakamoto, Yuhei Yokoyama, Takahiro Suzuki, Yuri Miyamoto, Takashi Fujishiro, Masaaki Morikawa, Yoshihiko Miyata
    • 雑誌名

      J. Biochem.

      巻: - 号: 2 ページ: 255-264

    • DOI

      10.1093/jb/mvab037

    • NAID

      40022722358

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] アミロイドの代謝制御と構造多型2020

    • 著者名/発表者名
      玉井真悟, 仲本準, 田中元雅
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 60 号: 4 ページ: 236-240

    • DOI

      10.2142/biophys.60.236

    • NAID

      130007881670

    • ISSN
      0582-4052, 1347-4219
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Regulation of the <i>groESL1</i> transcription by the HrcA repressor and a novel transcription factor Orf7.5 in the cyanobacterium <i>Synechococcus elongatus</i> PCC79422020

    • 著者名/発表者名
      Masakazu Saito, Satoru Watanabe, Kaori Nimura-Matsune, Hirofumi Yoshikawa, Hitoshi Nakamoto
    • 雑誌名

      The Journal of General and Applied Microbiology

      巻: 66 号: 2 ページ: 85-92

    • DOI

      10.2323/jgam.2020.02.001

    • NAID

      130007855506

    • ISSN
      0022-1260, 1349-8037
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Resilience and self-regulation processes of microalgae under UV radiation stress2020

    • 著者名/発表者名
      Rajesh P. Rastogi, Datta Madamwar, Hitoshi Nakamoto, Aran Incharoensakdi
    • 雑誌名

      J Photochem Photobiol C.

      巻: 43 ページ: 1-30

    • DOI

      10.1016/j.jphotochemrev.2019.100322

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 分子シャペロンに魅せられて2019

    • 著者名/発表者名
      仲本準
    • 雑誌名

      CACS FORUM

      巻: 10 ページ: 6-29

    • NAID

      120006802274

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] シアノバクテリアの分子シャペロンパラログの新規機能獲得2022

    • 著者名/発表者名
      仲本準
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Paralogs of Cyanobacterial Molecular Chaperones, A New Paradigm in Chaperone Studies2021

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Nakamoto
    • 学会等名
      International Conference on “Revealing a New Paradigm of Biology in the 21st Century: A Cellular and Molecular Approach.
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] pHに依存した分子シャペロンHsp60(GroEL)、Hsp70(DnaK)及びHsp90の機能調節 -光合成と分子シャペロンの同調的活性制御-2021

    • 著者名/発表者名
      仲本準、アクター・ターミナ
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] シアノバクテリアの主要分子シャペロンHsp70の補助因子であるJタンパク質ホモログ間の機能分化2021

    • 著者名/発表者名
      仲本準
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] シアノバクテリアにおける多様なHsp70(DnaK)シャペロン系に関する生化学的解析2021

    • 著者名/発表者名
      光島豊、仲本準
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] pH-dependent ATPase and chaperone activity of HtpG2020

    • 著者名/発表者名
      Tahmina Akter, Hitoshi Nakamoto
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] pH-mediated control of the chaperonin GroEL function2020

    • 著者名/発表者名
      Tahmina Akter, Hitoshi Nakamoto
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Diversification and specialization of molecular chaperones in cyanobacteria and adaptation/acclimation of cyanobacteria to abiotic stress2020

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Nakamoto
    • 学会等名
      International e-Conference on Cyanobacterial and Algal Biotechnology (CAB-2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular evolution and diversification of cyanobacterial molecular chaperones.2020

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Nakamoto
    • 学会等名
      International Symposium on Biodiversity, Biology & Biotechnology of Algae (ISBBBA-2020)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] シアノバクテリアのDnaKとClpBの協調的シャペロン作用2020

    • 著者名/発表者名
      仲本準,平岡海
    • 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] Novel molecular chaperones in cyanobacteria: groEL and clpB paralogs2019

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Nakamoto
    • 学会等名
      10th International Conference ‘Photosynthesis and Hydrogen Energy Research for Sustainability-2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synechococcus elongatus PCC7942におけるHtpGとDnaJ2のin vivo及びin vitro相互作用解析2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤友香,石川凌,松岡聡,仲本準
    • 学会等名
      第18回微生物研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of different pH levels on chaperonin functions of cyanobacterial GroELs2019

    • 著者名/発表者名
      Tahmina Akter, Hitoshi Nakamoto
    • 学会等名
      第18回微生物研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] シアノバクテリアSynechococcus elongatus のGroEL1とGroEL2の機能はお互いに異なる2019

    • 著者名/発表者名
      Tahmina Akter, Hitoshi Nakamoto
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Paralogs of molecular chaperones in photoautotrophic cyanobacteria: their non-classical structures and functions.2019

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Nakamoto
    • 学会等名
      Seminar of Institut de Microbiologie de la Mediterranee (IMM), CNRS (France)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Paralogs in different families of molecular chaperones in the cyanobacterium Synechococcus elongatus: neofunctionalization of chaperone paralogs in photoautotrophic cyanobacteria.2018

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Nakamoto
    • 学会等名
      Microbial Stress: from Systems to Molecules and Back (Ireland)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Neofunctionalization of chaperone paralogs in photoautotrophic cyanobacteria.2018

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Nakamoto
    • 学会等名
      FASEB Science Research Conference: Protein Folding in the Cell (USA)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Solution structural analysis of novel small heat shock protein Orf7.5 from Synechococcus elongatus PCC7942.2018

    • 著者名/発表者名
      Hayato Morita, Nagayuki Omiya, Natsuko Ishikawa, Naoki Tanaka, Hidenori Hayashi, Hitoshi Nakamoto
    • 学会等名
      The XXVIII International Conference on Magnetic Resonance in Biological Systems (Ireland)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シアノバクテリアの分子シャペロンパラログの生化学的解析.2018

    • 著者名/発表者名
      仲本 準,山口 湧己
    • 学会等名
      第70回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Naturally occurring small-molecules which target the molecular chaperone Hsp90.2018

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Nakamoto
    • 学会等名
      Bioinformatics and systems biology (BIF) seminar, King Mongkut’s University of Technology Thonburi (Thailand)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hsp90 is involved in degradation of the supramolecular assembly phycobilisome in cyanobacteria.2018

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Nakamoto
    • 学会等名
      The 9th International Conference of the Hsp90 Chaperone Machine (Switzerland)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interaction of DnaJ2 with HtpG in the cyanobacterium Synechococcus elongatus.2018

    • 著者名/発表者名
      Yuka Satoh, Ryo Ishikawa, Hitoshi Nakamoto
    • 学会等名
      The 9th International Conference of the Hsp90 Chaperone Machine (Switzerland)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シアノバクテリアのClpB1とClpB2の比較生化学的解析;高濃度の変性タンパク質存在下ではClpB1による凝集塊可溶化が顕在化する.2018

    • 著者名/発表者名
      玉井 真悟,仲本 準
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Natural small molecules which target the molecular chaperone Hsp90.2018

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Nakamoto
    • 学会等名
      The 2nd International Conference on Applied Microbiology (Taiwan)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Ecophysiology and Biochemistry of Cyanobacteria2021

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Nakamoto
    • 総ページ数
      494
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811648724
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] 分子シャペロン-タンパク質に生涯寄り添い介助するタンパク質-2019

    • 著者名/発表者名
      仲本準
    • 総ページ数
      204
    • 出版者
      コロナ社
    • ISBN
      9784339067590
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] Handbook of Plant and Crop Stress, Fourth Edition2019

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Nakamoto, Tahmina Akter
    • 総ページ数
      974
    • 出版者
      CRC Press
    • ISBN
      9780815390824
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 仲本研究室

    • URL

      http://park.saitama-u.ac.jp/~nakamoto/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 仲本研

    • URL

      http://park.saitama-u.ac.jp/~nakamoto/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 埼玉大学大学院理工学研究科分子生物学コース

    • URL

      http://www.molbiol.saitama-u.ac.jp/group.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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