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超好熱菌を宿主とした遺伝子発現系の構築

研究課題

研究課題/領域番号 20018013
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関京都大学

研究代表者

跡見 晴幸  京都大学, 工学研究科, 教授 (90243047)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
9,200千円 (直接経費: 9,200千円)
2009年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
2008年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
キーワード超好熱菌 / 遺伝子発現 / 始原菌 / 転写 / 分泌 / 細胞工学 / 代謝工学 / 遺伝子発現系 / promoter
研究概要

今年度は遺伝子破壊系の汎用性の検討と分泌発現系の詳細な解析を進めた。結果の概要は以下の通りである。
1) Chitinaseの分泌生産
Chi△4遺伝子の上流にTK1675(subtilisin-like protease)の分泌シグナルペプチドに対応する遺伝子断片を融合し、Chi△4の分泌生産を試みた。Promoterとしては強力な構成型promoterであるcsg promoterを利用し、この融合遺伝子断片をT.kodakaraensisゲノムのchitinase遺伝子領域に挿入した。その結果得られた形質転換体を培養した結果、培地上清にChi△4proteinの顕著な蓄積(4mg/1)が認められ、細胞抽出画分にはほとんどChi△4proteinが検出されなかった。さらにシグナルペプチドの切断部位を特定した結果、予想通りのAla-Ser-Ala配列のC末端側で切断が特異的に起こっていた。これらの結果から、TK1675の分泌シグナルペプチドが他のタンパク質の高効率分泌生産に利用可能であることが分かった。
2) 推定proteaseの分泌生産
推定分泌シグナルを有する耐熱性proteaseをコードする2つのORF(TK1675, TK1689)のpromoterをcsg promoterに置換した。各形質転換株をcaseinを含むGel-Rite固体培地に植菌したところ、野生株ではcaseinの分解活性は検出されなかったが、各形質転換株には顕著な分解活性が観察され、耐熱性protease TK1675・TK1689高発現株が得られたと考えている。また野生株およびTK1675・TK1689高発現株を液体培養した後、各培地上清に含まれるprotease活性を比較した。BSAを基質として、60℃で反応を行った。培地上清非添加およびKOD1株培地上清を添加した場合には基質の分解は観察されなかったが、各形質転換株の培地上清を添加した場合には顕著な分解活性が認められた。
3) T.kodakaraensisで開発された遺伝子操作系がT.litoralis, T.onnurineusでも利用可能であることが明らかとなった。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Thermococcus kodakaraensis Mutants Deficient in Di-myo-Inositol Phosphate Use Aspartate To Cope with Heat Stress2010

    • 著者名/発表者名
      Borges N, Matsumi R, Imanaka T, Atomi H, Santos H
    • 雑誌名

      Journal of Bacteriology 192(1)

      ページ: 191-197

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] アーキア特異的なコエンザイムA生合成経路2010

    • 著者名/発表者名
      跡見晴幸、横大路裕介、今中忠行
    • 雑誌名

      バイオサイエンスとインダストリー 68(2)

      ページ: 120-122

    • NAID

      10026195083

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] "Short-chain" α-1,4-glucan phosphorylase having a truncated N-terminal domain : Functional expression and characterization of the enzyme from Sulfolobus solfataricus2009

    • 著者名/発表者名
      Mueller M, Takemasa R, Schwarz A, Atomi H, Nidetzky B
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta 1794

      ページ: 1709-1714

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Fur iron regulator-like protein is cryptic in thehyperthermophilic archaeon ThermocoCcus kodakaraensis2009

    • 著者名/発表者名
      Louvel, H., Kanai, T, Atomi, H, Reeve, JN
    • 雑誌名

      FEMS Microbiol. Lett (Online early)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] アーケアのゲノムからみえるもの2009

    • 著者名/発表者名
      跡見晴幸、福居俊昭、金井保、今中忠行
    • 雑誌名

      蛋白質核酸酵素 54

      ページ: 120-126

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] 超好熱菌育種技術の開発と水素生産能力の向上2008

    • 著者名/発表者名
      跡見晴幸、金井保、今中忠行
    • 雑誌名

      BIOINDUSTRY 25

      ページ: 29-36

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ゲノム情報を利用した微生物の新規機能酵素の探索2010

    • 著者名/発表者名
      跡見晴幸
    • 学会等名
      第4回日本ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2010-03-09
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Novel metabolic enzymes from the hyperthermophilic archaeon, Thermococcus kodakaraensis2009

    • 著者名/発表者名
      跡見晴幸
    • 学会等名
      FEMS2009
    • 発表場所
      Gothenburg, Sweden
    • 年月日
      2009-06-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Hyperthermophiles as host cells for protein production and cell engineering2008

    • 著者名/発表者名
      Haruyuki Atomi
    • 学会等名
      BioCAT 2008
    • 発表場所
      Tech. Univ. Hamburg, Germany(招待講演)
    • 年月日
      2008-09-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] 酵素利用技術大系 -基礎・解析から改変・高機能化・産業利用まで-2010

    • 著者名/発表者名
      跡見晴幸(小宮山眞監修)
    • 出版者
      株式会社エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] Chapter 13 in Thermophiles : Biology and Technology at High Temperaturesw2008

    • 著者名/発表者名
      Haruyuki Atomi & Tadayuki Imanaka
    • 総ページ数
      11
    • 出版者
      CRC Press
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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