大腸菌をプラットフォームにした光合成機能の再構成

• 研究課題/領域番号: 20200030
• 研究種目: 新学術領域研究(研究課題提案型)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 基礎ゲノム科学; 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 首都大学東京
• 研究代表者: 加藤 潤一 首都大学東京, 大学院・理工学研究科, 准教授 (10194820)
• 研究分担者: 永島 賢治 首都大学東京, 大学院・理工学研究科, 准教授 (80264589)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 30,680千円 (直接経費: 23,600千円、間接経費: 7,080千円); 2010年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円); 2009年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円); 2008年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
• キーワード: 微生物ゲノム / 色素体機能・光合成 / 光合成細菌 / 大腸菌 / 光合成 / ゲノム / クロロフィル

研究概要

光合成細菌の光合成機能を大腸菌で再構成するために、光合成関連遺伝子群を、新しく構築した外来遺伝子群を大腸菌の転写、翻訳に必要な配列と連結した形で、大腸菌の染色体、プラスミドに連続的にクローニングするシステムを用いて大腸菌に導入した。光合成に必須な色素である種々のカロテノイド合成の再構成に成功し、バクテリオクロロフィルの中間体であるクロロフィライドa合成の再構成にも世界で初めて成功した。

研究成果

• [雑誌論文] The cytochrome c8 involved in the nitrite reduction pathway acts also as electron donor to the photosynthetic reaction center in Rubrivivax gelatinosus. (2011)
  • 著者名/発表者名: Nagashima S、 Shimada K、 Vermeglio A、 Nagashima KVP
  • 雑誌名: Biochim.Biophys.Acta. 1807(2) ページ: 189-196
• [雑誌論文] The cytochrome c8 involved in the nitrite reduction pathway acts also as electron donor to the photosynthetic reaction center in Rubrivivax gelatinosus. (2011)
  • 著者名/発表者名: Nagashima S, 他3名
  • 雑誌名: Biochim.Biophys.Acta. 巻: 1807(2) ページ: 189-196
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cytochrome c4 can be involved in the photosynthetic electron transfer system in the purple bacterium (2009)
  • 著者名/発表者名: Ohmine M, Matsuura K, Shimada K, Alric J, Vermeglio A, Nagashima KVP
  • 雑誌名: Rubrivivax gelatinosus. Biochemistry 48(38) ページ: 9132-9139
• [雑誌論文] Characterization of a blue copper protein, auracyanin, of the filamentous anoxygenic phototrophic bacterium, Roseiflexus castenholzii. (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsukatani Y, Nakayama N, Shimada K, Mino H, Itoh S, Matsuura K, Hanada S, Nagashima KVP
  • 雑誌名: Arch.Biochem.Biophys. 490(1) ページ: 57-62
• [雑誌論文] Cytochrome c4 can be involved in the photosynthetic electron transfer system in the purple bacterium, Rubrivivax gelatinosus. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ohmine M, 他5名
  • 雑誌名: Biochemistry 48 ページ: 9132-9139
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of a blue copper protein, auracyanin, of the filamentous anoxygenic phototrophic bacterium, Roseiflexus castenholzii. (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsukatani Y, 他7名
  • 雑誌名: Arch.Biochem.Biophys. 490 ページ: 57-62
  • 査読あり
• [学会発表] 光合成のアンテナ系-反応中心複合体のITO基板上への組織化と光電流応答 (2011)
  • 著者名/発表者名: 近藤政晴, 他6名
  • 学会等名: 第91回日本化学会年会
  • 発表場所: (日本化学会第91春季年会講演予稿集)
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] 光合成で駆動する新しい生物代謝:細菌への遺伝子操作による試み (2011)
  • 著者名/発表者名: 永島賢治
  • 学会等名: 第91回日本化学会年会
  • 発表場所: (日本化学会第91春季年会講演予稿集)
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] 大腸菌における光合成機能の再構成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤原弘平、城本史寛、岩本明、本多弘典、篠田卓弥、永島賢治、加藤潤一
  • 学会等名: 第5回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] 光合成のアンテナ系-反応中心複合体のITO基板上への組織化と光電流応答 (2011)
  • 著者名/発表者名: 近藤政晴、原田香織、永島咲子、永島賢治、橋本秀樹、出羽毅久、南後守
  • 学会等名: 第91回日本化学会年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 光合成で駆動する新しい生物代謝:細菌への遺伝子操作による試み (2011)
  • 著者名/発表者名: 永島賢治
  • 学会等名: 第91回日本化学会年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] An attempt to reconstitute photosynthetic reactions of the phototrophic proteobacterium (2010)
  • 著者名/発表者名: Akira Iwamoto, Hirofumi Honda, Kohei Fujiwara, Takumi Eguchi, Kenji V.P.Nagashima, Jun-ichi Kato.
  • 学会等名: R.sphaeroides, in E.coli.第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2010-12-11
• [学会発表] 大腸菌をプラットフォームにした光合成機能の再構成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 城本史寛、岩本明、本多弘典、藤原弘平、篠田卓弥、島原佑基、永島賢治、加藤潤一
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会第83回日本生化学会大会合同学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] 大腸菌をプラットフォームにした光合成機能の再構成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 城本史寛, 他7名
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会、第83回日本生化学会大会 合同学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] 紅色光合成細菌の光化学反応中心結合型チトクロムcに含まれる低電位ヘムの機能解明のための実験系の確立 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中山陽介、嶋田敬三、永島賢治
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] 大腸菌をプラットフォームにした光合成機能の再構成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岩本明、本多弘典、藤原弘平、江口拓未、永島賢治、加藤潤一
  • 学会等名: 第4回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2010-03-07
• [学会発表] 大腸菌をプラットフォームにした光合成機能の再構成. (2010)
  • 著者名/発表者名: 岩本明, 他5名
  • 学会等名: 第4回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2010-03-07
• [学会発表] An attempt to reconstitute photosynthetic reactions of the phototrophic proteobacterium, R.sphaeroides, in E.coli. (2009)
  • 著者名/発表者名: 岩本明, 他5名
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] 大腸菌ゲノムの縮小化と必須遺伝子群の機能解析及び他種ゲノムの導入と機能の再構成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 加藤潤一
  • 学会等名: 「細胞を創る」研究会 2.0
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-10-03
• [学会発表] 大腸菌ゲノムの縮小化と必須遺伝子群の機能解析及び他種ゲノムの導入と機能の再構成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 加藤潤一
  • 学会等名: 「細胞を創る」研究会2.0
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-10-03
• [学会発表] Construction of Escherichia coli long chromosomal deletion mutants and g.enome minimization (2009)
  • 著者名/発表者名: Kato, J.
  • 学会等名: The 82nd Annual Congress of Japanese Soci etv for Bacteriology
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-03-13
• [学会発表] 大腸菌染色体大規模欠失株の作製と解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 加藤潤一、(本多弘典、大森拓磨、金景順、察安蓉、橋本昌征、樽谷愛理)
  • 学会等名: 第3回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-03-05
• [学会発表] 大腸菌の染色体大規模欠失変異株の作製とその性質 (2008)
  • 著者名/発表者名: 加藤潤一
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-11
• [備考] ホームページ等