| 研究課題/領域番号 |
19J22569
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分38040:生物有機化学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
野口 智弘 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2021年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2020年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2019年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
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| キーワード | 放線菌 / 共脱窒 / ジアゾ化 / 脱アミノ化反応 / メロテルペノイド / ジアゾ化合物 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
放線菌は学術的にも産業的にも重要な微生物であるが、その窒素代謝には未解明な部分がまだ多く存在する。重要な窒素代謝の一つに脱窒現象が挙げられ、その中でも特異な共脱窒と呼ばれる脱窒の形態が存在する。共脱窒は亜硝酸と他の（アミノ酸など）含窒素化合物由来の窒素原子が結合し、ハイブリッドな窒素ガスを生成する現象である。放線菌においても共脱窒と示唆される現象が見いだされているが、その分子機構の解明は行われていない。一方これまでの研究で、共脱窒様の窒素ガス放出を伴って脱アミノ化を触媒する新規脱アミノ化酵素を見出してきた。本研究ではこの新規脱アミノ化酵素の機能解明と共脱窒へ関与を調べることを目的とした。
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| 研究実績の概要 |
今年度は放線菌における共脱窒の分子メカニズムの詳細についてより明らかにすることができた。これまでは脱窒まで酵素が触媒していると考えていたが、in vitroでの反応解析の結果、ジアゾ化を起点とした共脱窒機構は酵素によるジアゾ化ののちに、非酵素的に脱窒素ガス反応が進行することが明らかとなった。
また、共脱窒の起点となるアミノ基の導入が、酸素による酸化とアミノ基転移を両方触媒するPLP依存性酵素によって触媒されることを明らかにした。このPLP依存性酵素はメロテルペノイド生合成における共脱窒では普遍的に存在していることが示唆された。
他にもこれまでに共脱窒を行うことが知られていたStreptomyces antibioticus B-546株のゲノム解読に成功し、Fur5ホモログや共脱窒に必要な亜硝酸合成カセットが近傍に存在していることを確認した。遺伝子配置はオープンデータベース上の他のStreptomyces antibioticus株と類似していたものの、塩基配列はやや異なっていることを明らかにした。さらに、このS. antibioticusのゲノム上のFur5ホモログの破壊にも今年度は成功した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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