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類鼻疽菌の感染力増強因子エルゴチオネインが細胞内で分解されない仕組みの解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K07005
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49050:細菌学関連
研究機関高知大学

研究代表者

村松 久司  高知大学, 教育研究部総合科学系生命環境医学部門, 准教授 (90437343)

研究分担者 柏木 丈拡  高知大学, 教育研究部総合科学系生命環境医学部門, 教授 (60363256)
若松 泰介  高知大学, 教育研究部総合科学系生命環境医学部門, 准教授 (60597938)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードエルゴチオネイン分解 / バークホルデリア属細菌 / エルゴチオネイン
研究開始時の研究の概要

類鼻疽は予防に有効なワクチンや薬剤がなく、初期の治療に失敗すると治癒が困難になる人獣共通感染症である。これまでに、類鼻疽菌がエルゴチオネインを合成すること、エルゴチオネインが類鼻疽菌の感染力を増強することが報告されている。また、類鼻疽菌のゲノム情報から類鼻疽菌はエルゴチオネイン合成系だけでなく、分解系も持つことが強く示唆される。本研究では、類鼻疽菌と同属のバークホルデリア属細菌を用いて、細胞内に生産されたエルゴチオネインがなぜ分解されないのか、その仕組みの解明を目指す。

研究成果の概要

Burkholderia sp. HME13の3-(5-オキソ-2-チオキソイミダゾリジン-4-イル)プロピオン酸デスルフヒドラーゼ、ヒダントイン-5-プロピオン酸アミドヒドロラーゼ、N-カルバミル-L-グルタミン酸アミドヒドロラーゼをコードするertCDE遺伝子を同定し、遺伝子産物の機能解析をした。Burkholderia sp. HME13のertCDEの発現はエルゴチオネインとチオウロカニン酸に誘導された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Burkholderia sp. HME13のエルゴチオネイン分解に関わるすべての酵素を明らかにし、それぞれの精製酵素を用いて諸性質を明らかにした。特に、アミノ酸配列から機能を予測することができなかったタンパク質ファミリーに属するErtCの機能を同定したことは大きな成果の1つであり、今後、類似配列のタンパク質の機能同定に貢献するものと考えている。類鼻疽菌が合成した感染力増強因子エルゴチオネインが細胞内で分解されないのはエルゴチオナーゼがペリプラズムに局在するためと考えられ、本研究の成果が類鼻疽の予防法の開発に貢献することを期待している。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Purification and characterization of 3-(5-oxo-2-thioxoimidazolidin-4-yl) propionic acid desulfhydrase involved in ergothioneine utilization in <i>Burkholderia</i> sp. HME132023

    • 著者名/発表者名
      Muramatsu Hisashi、Inouchi Daisuke、Yamada Masaaki、Koujitani Akihito、Maguchi Hiroki、Kato Shin-ichiro
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 88 号: 1 ページ: 74-78

    • DOI

      10.1093/bbb/zbad139

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of hydantoin-5-propionic acid amidohydrolase involved in ergothioneine utilization in Burkholderia sp. HME132023

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Muramatsu, Akihito Koujitani, Masaaki Yamada, Hiroki Maguchi, Takehiro Kashiwagi, Shin-ichiro Kato
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 87 号: 4 ページ: 411-419

    • DOI

      10.1093/bbb/zbad002

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Burkholderia sp. HME13由来ヒダントイン-5-プロピオン酸アミドヒドロラーゼの諸性質2023

    • 著者名/発表者名
      山田 雅彬, 糀谷 啓仁, 柏木 丈拡, 加藤 伸一郎, 村松 久司
    • 学会等名
      日本農芸化学会2023年度大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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