高度不飽和脂肪酸含有リン脂質のシャペロン機能の解明と膜タンパク質高生産への応用

• 研究課題/領域番号: 22658028
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用微生物学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 栗原 達夫 京都大学, 化学研究所, 教授 (70243087)
• 連携研究者: 川本 純 京都大学, 化学研究所, 助教 (90511238)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 3,560千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2010年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
• キーワード: 微生物 / 生体膜 / 高度不飽和脂肪酸 / エイコサペンタエン酸 / リン脂質 / 膜タンパク質 / フォールディング / ポーリン

研究概要

Shewanella livingstonensis Ac10は低温でエイコサペンタエン酸含有リン脂質 (EPA-PLs) を生産する。本菌の低温誘導性主要外膜タンパク質 Omp74 のフォールディングにおける EPA-PLs の役割を解析した。野生株とエイコサペンタエン酸欠損株において Omp74 が異なる立体構造を形成していることを見いだした。リポソームを用いた in vitro 実験により、EPA-PLs は Omp74 の膜への組み込み、および立体構造形成を促進する分子シャペロン様の機能を有することが示された。

研究成果

• [雑誌論文] Eicosapentaenoic acid facilitates the folding of an outer membrane protein of the psychrotrophic bacterium (2012)
  • 著者名/発表者名: Xian-Zhu Dai, Jun Kawamoto, Satoshi B. Sato, Nobuyoshi Esaki, and Tatsuo Kurihara
  • 雑誌名: Shewanella livingstonensis Ac10. Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 425 号: 2 ページ: 363-7
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2012.07.097
  • 査読あり
• [雑誌論文] Occurrence of bacterial membrane microdomain at the cell division site enriched in phospholipids with polyunsaturated hydrocarbon chain. (2012)
  • 著者名/発表者名: Sato, S., Kawamoto, J., Sato, S.B., Watanabe, B., Hiratake, J., Esaki, N., and Kurihara, T.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 287 号: 29 ページ: 24113-21
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.318311
  • NAID: 120005302081
  • 査読あり
• [雑誌論文] dentification of cold-inducible inner membrane proteins of the psychrotrophic bacterium, Shewanella livingstonensis Ac10, by proteomic analysis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Park, J., Kawamoto, J., Esaki, N., and Kurihara, T.
  • 雑誌名: Extremophiles 巻: 16 号: 2 ページ: 227-236
  • DOI: 10.1007/s00792-011-0422-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of 1-acyl-sn-glycerol-3-phosphate acyltransferase from a polyunsaturated fatty acid-producing bacterium (2012)
  • 著者名/発表者名: Hyun-Nam Cho, Wataru Kasai, Jun Kawamoto, Nobuyoshi Esaki, and Tatsuo Kurihara
  • 雑誌名: Shewanella livingstonensis Ac10. Trace Nutrients Research 巻: 29 ページ: 92-9
  • URL: http://www.jtnrs.com/sym29/19-No-P-14.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional analysis of an eicosapentaenoic acid biosynthesis protein Orf2 from a psychrotrophic bacterium (2012)
  • 著者名/発表者名: Chunjie Gong, Jun Kawamoto, Nobuyoshi Esaki, and Tatsuo Kurihara
  • 雑誌名: Functional analysis of an eicosapentaenoic acid biosynthesis protein Orf2 from a psychrotrophic bacterium 巻: 29 ページ: 84-91
  • URL: http://www.jtnrs.com/sym29/18-No-P-13.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Eicosapentaenoic acid plays a role in stabilizing dynamic membrane structure in the deep-sea piezophile Shewanella violacea (2012)
  • 著者名/発表者名: Usui, Keiko, et al
  • 雑誌名: Biochim.Biophys.Acta 巻: 1818 ページ: 574-83
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vitro refolding of an OmpA homolog, a major cold-inducible outer membrane protein, from a psychrotrophic bacterium, Shewanella livingstonensis Ac10 (2011)
  • 著者名/発表者名: Xian-Zhu Dai, Jun Kawamoto, NobuyoshiEsaki, and Tatsuo Kurihara
  • 雑誌名: Journal of Japanese Society for Extremophiles 巻: 10 ページ: 90-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Favourable effects of eicosapentaenoic acid on the late step of the cell division in a piezophilic bacterium, Shewanella violacea DSS12, at high-hydrostatic pressures (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawamoto, J., Sato, T., Nakasone, K., Kato, C., Mihara, H., Esaki, N., and Kurihara, T
  • 雑誌名: Environmental Microbiology 巻: 13 号: 8 ページ: 2293-2298
  • DOI: 10.1111/j.1462-2920.2011.02487.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vitro refolding of an OmpA homolog, a major cold-inducible outer membrane protein, from a psychrotrophic bacterium, Shewanella livingstonensis Ac10 (2011)
  • 著者名/発表者名: Dai, Xian-Zhu, et al
  • 雑誌名: Journal of Japanese Society for Extremophiles 巻: 10 ページ: 90-96
  • 査読あり
• [雑誌論文] Favourable effects of eicosapentaenoic acid on the late step of the cell division in a piezophilic bacterium, Shewanella violaceg DSS12, at high-hydrostatic pressures (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawamoto, Jun, et al
  • 雑誌名: Environ.Microbiol. 巻: 13 ページ: 2293-2298
  • 査読あり
• [学会発表] 化学的アプローチによる高度不飽和脂肪酸含有リン脂質の生理機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 栗原達夫
  • 学会等名: 日本薬学会第133年会
  • 発表場所: 横浜市 パシフィコ横浜
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] 細菌における高度不飽和脂肪酸含有リン脂質の生合成と機能 (2013)
  • 著者名/発表者名: 栗原達夫
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 仙台市 東北大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] 好冷性細菌の低温適応を担う分子基盤:細胞膜における高度不飽和脂肪酸の機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 栗原達夫
  • 学会等名: 新化学技術推進協会講演会
  • 発表場所: 京都市 京都テルサ
  • 年月日: 2012-11-29
• [学会発表] Shewanella livingstonensis Ac10 におけるエイコサペンタエン酸の機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 栗原達夫
  • 学会等名: 特殊環境微生物セミナー
  • 発表場所: 特殊環境微生物セミナー
  • 年月日: 2012-11-22
• [学会発表] Function of eicosapentaenoic acid-containing phospholipids in bacterial cell membrane (2012)
  • 著者名/発表者名: 栗原達夫
  • 学会等名: Hirschegg Summer School 2012
  • 発表場所: Marburger Haus,Hirschegg, Austria
  • 年月日: 2012-09-06
• [学会発表] 生体膜における高度不飽和脂肪酸含有リン脂質の機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 栗原達夫
  • 学会等名: 京都大学学際融合教育研究推進センター生理化学研究ユニット第2回シンポジウム
  • 発表場所: 京都市 京都大学
  • 年月日: 2012-06-03
• [学会発表] 細菌細胞膜における高度不飽和脂肪酸含有リン脂質の機能:局在化と膜タンパク質生合成における機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 栗原達夫
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都市 京都女子大学
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 細菌細胞膜におけるリン脂質の局在化と生理機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 栗原達夫
  • 学会等名: 京都大学微生物科学寄附研究部門主催シンポジウム「微生物科学研究の現状と展望」
  • 発表場所: 京都市 芝蘭会館
  • 年月日: 2011-06-23
• [学会発表] 細菌細胞膜におけるリン脂質の局在化と生理機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 栗原達夫
  • 学会等名: 京都大学微生物科学寄附研究部門主催シンポジウム
  • 発表場所: 京都市・芝蘭会館(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-23
• [学会発表] Function of phospholipids containing eicosapentaenoic acid in the bacterial cell membrane (2011)
  • 著者名/発表者名: 栗原達夫
  • 学会等名: Wageningen University and Research Centre/Kyoto University Joint Workshop
  • 発表場所: 京都市 京都大学
  • 年月日: 2011-04-26
• [学会発表] Molecular probes to analyze the dynamics of eicosapentaenoic-acid-containing phospholipids and their interaction with membrane proteins (2011)
  • 著者名/発表者名: 栗原達夫
  • 学会等名: 第30回内藤コンファレンス
  • 発表場所: 札幌市 シャトレーゼ ガトーキングダムサッポロ
• [学会発表] Construction of protein expression system by using cold-adapted bacteria as the host (2010)
  • 著者名/発表者名: 栗原達夫
  • 学会等名: MicroPerm Workshop
  • 発表場所: Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research, Potsdam, Germany
  • 年月日: 2010-11-08