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ランチビオティック工学の展開:構造生物学的情報に基づく微生物酵素の改変

研究課題

研究課題/領域番号 23380050
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用微生物学
研究機関九州大学

研究代表者

園元 謙二  九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (10154717)

研究分担者 神田 大輔  九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (80186618)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
2013年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2012年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2011年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
キーワードランチビオティック / 異常アミノ酸 / nukacin ISK-1 / ペプチドデザイン / 翻訳後修飾 / 脱水・環化 / 基質認識ドメイン / リーダーペプチド / 異常アミノ酸形成酵素NukM / 結晶化 / ペプチドの機能改変 / プロタミン / 表面プラズモン共鳴
研究概要

NukMはランチビオティック「ヌカシンISK-1」の前駆体ペプチドNukAの特定の部位のセリン、トレオニン残基を脱水・環化し、異常アミノ酸を導入する。NukMのN末端側のみを発現・精製しNukAと反応させたところ、NukM-N末領域が脱水を触媒していることを明らかとした。NukTはペプチダーゼドメインとATP結合ドメインを持つ。解析の結果、NukTの活性はATP依存的であることと、NuKTの二つのドメインが協調的に作用してターゲット領域の切断と菌体外輸送を行うことを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 8件) 図書 (2件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Effects of bacteriocins on methicillin-resistant Staphy lococcus a ureus biofilm. Antimicrob2013

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Okuda, T akeshi Zendo, Shinya Sugimoto, T adayuki Iwase, Akiko T ajima, Satomi Y amada, Kenji Sonomoto & Y oshimitsu Mizunoe
    • 雑誌名

      Agents Chemother

      巻: 57 号: 11 ページ: 5572-5579

    • DOI

      10.1128/aac.00888-13

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Involvement of the novel two-component NsrRS and LcrRS systems in distinct resistance pathways against nisin A and nukacin ISK-1 in Streptococcus mutans2013

    • 著者名/発表者名
      Miki Kawada-Matsuo, Yuichi Oogai, Takeshi Zendo, Jun-ichi Nagao, Yukie Shibata, Yoshihisa Yamashita, Yoshitoshi Ogura, Tetsuya Hayashi, Kenji Sonomoto & Hitoshi Komatsuzawa
    • 雑誌名

      Appl. Eniviron. Microbiol

      巻: 79 号: 15 ページ: 4751-4755

    • DOI

      10.1128/aem.00780-13

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three distinct two-component systems are involved in resistance to the class I bacteriocins, Nukacin ISK-1 and nisin A, in S ta phy lococcus aureus2013

    • 著者名/発表者名
      Miki Kawada-Matsuo, Y uuma Y oshida, T akeshi Zendo, Jun-ichi Nagao, Y uichi Oogai, Kenji Sonomoto, Y asunori Nakamura, Norifumi Nakamura & Hitoshi Komatsuzawa
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 8(7) 号: 7 ページ: e69455-e69455

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0069455

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antimicrobial mechanism of lantibiotics2012

    • 著者名/発表者名
      Mohammad Riazul Islam, et al.
    • 雑誌名

      Biochemical Society Transactions

      巻: 40 号: 6 ページ: 1528-1533

    • DOI

      10.1042/bst20120190

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antibacterial Peptides “Bacteriocins”: An Overview of Their Diverse Characteristics and Applications2012

    • 著者名/発表者名
      Mami Nishie, Jun-ichi Nagao & Kenji Sonomoto
    • 雑誌名

      Biocontrol Science

      巻: 17 号: 1 ページ: 1-16

    • DOI

      10.4265/bio.17.1

    • NAID

      10030447756

    • ISSN
      1342-4815, 1884-0205
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ring A of nukacin ISK-1 : a lipid II-binding motif for type-A (II) lantibiotic2012

    • 著者名/発表者名
      ISLAM M.R., et al
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 134 号: 8 ページ: 3687-3690

    • DOI

      10.1021/ja300007h

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced production of nukacin D13E in Lactococcus lactis NZ9000 by the additional expression of immunity genes2012

    • 著者名/発表者名
      Tijo Varghese Puramattathu, et al
    • 雑誌名

      Applied Microbiology and Biotechnoly

      巻: 93 号: 2 ページ: 671-678

    • DOI

      10.1007/s00253-011-3563-1

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Methodologies and strategies for the bioengineering of lantibiotics2011

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichi Nagao, Mami Nishie & Kenji Sonomoto
    • 雑誌名

      Current Pharmaceutical Biotechnology

      巻: 12 号: 8 ページ: 1221-1230

    • DOI

      10.2174/138920111796117274

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lantibiotic transporter requires cooperative functioning of the peptidase domain and the ATP binding domain2011

    • 著者名/発表者名
      Mami Nishie, et al
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 286 号: 13 ページ: 11163-11169

    • DOI

      10.1074/jbc.m110.212704

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Mechanism of mutual regulation between peptidase and A TPase domains of a bifunctional ABC transporter for lantibiotic synthesis2013

    • 著者名/発表者名
      鄭 森, 永尾潤一, 西江麻美, 善藤威史, 園 元 謙 二
    • 学会等名
      第65回日本生物工学会大会(2013)
    • 発表場所
      広島国際会議場 (広島市)
    • 年月日
      2013-09-19
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Mode of action of type-A(II) lantibiotic : a lipid II-binding motif for nukacin ISK-12012

    • 著者名/発表者名
      Kenji Sonomoto
    • 学会等名
      How bugs kill bugs : progress and challenges in bacteriocin research
    • 発表場所
      University of Nottingham (Nottingham, イギリス)
    • 年月日
      2012-07-17
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Lantibiotic transporter NukT , ABC transporter maturation and secretion protein2012

    • 著者名/発表者名
      Kenji Sonomoto
    • 学会等名
      3rd International Symposium on Antimicrobial Peptides
    • 発表場所
      Villeneuve d'Ascq(Lille, フランス共和国)
    • 年月日
      2012-06-15
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ring A of nukacin ISK-1 : a lipid II-binding motif for type-A(II) lantibiotic2012

    • 著者名/発表者名
      Mohammad Riazul Islam & Kenji Sonomoto
    • 学会等名
      3rd International Symposium on Antimicrobial Peptides
    • 発表場所
      Villeneuve d'Ascq (Lille, フランス共和国)
    • 年月日
      2012-06-15
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Lantibiotic transporter , NukT , requires cooperative functioning of the peptidase domain and the A TP binding domain2012

    • 著者名/発表者名
      Kenji Sonomoto, Mami Nishie & Jun-ichi Nagao
    • 学会等名
      ATP-Binding Cassette (ABC) Proteins : From Multidrug Resistance to Genetic Diseases
    • 発表場所
      国際会議場(Innsbruck, オーストリア)
    • 年月日
      2012-03-08
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Lantibiotic transporter, NukT, requires cooperative functioning of the peptidase domain and the ATP binding domain2012

    • 著者名/発表者名
      Kenji Sonomoto
    • 学会等名
      ATP-Binding Cassette (ABC) Proteins : From Multidrug Resistance to Genetic Diseases
    • 発表場所
      Innsbruck, Austria(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-08
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表]2012

    • 著者名/発表者名
      Kenji Sonomoto
    • 学会等名
      The Young Scientist Seminar 2011 Bioresources : Their Potentials & Applications New Era of Lactic Acid Bacteria to Open the Future
    • 発表場所
      国際会議場(Bangkok, タイ)
    • 年月日
      2012-01-31
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] New Era of Lactic Acid Bacteria to Open the Future2012

    • 著者名/発表者名
      Kenji Sonomoto
    • 学会等名
      The Young Scientist Seminar 2011 (Bioresources : Their Potentials & Applications)
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand(招待講演)
    • 年月日
      2012-01-31
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] New Insight of Lantibiotic Engineering : Characterization of the enzymes, design and mode of action of lantibiotics, and immunity proteins2011

    • 著者名/発表者名
      Kenji Sonomoto
    • 学会等名
      Enzyme Engineering XXI
    • 発表場所
      Vail, CO, USA
    • 年月日
      2011-09-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] New Insight of Lantibiotic Engineering : Characterization of the enzymes, design and mode of action of lantibiotics, and immunity proteins2011

    • 著者名/発表者名
      Kenji Sonomoto, Mami Nishie, Mohammad R. Islam, Jun-ichi Nagao, T akeshi Zendo & Jiro Nakayama
    • 学会等名
      Enzyme Engineering XXI
    • 発表場所
      国際会議場(Vail, コロラド, 米国)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Mechanism of mutual regulation between peptidase and ATPase domains of a bifunctional ABC transporter for lantibiotic synthesis

    • 著者名/発表者名
      鄭 森, 永尾潤一, 西江麻美, 善藤威史, 園元謙二
    • 学会等名
      第65回日本生物工学会大会(2013)
    • 発表場所
      広島国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Lantibiotic transporter NukT, ABC transporter maturation and secretion protein

    • 著者名/発表者名
      Kenji Sonomoto
    • 学会等名
      3rd International Symposium on Antimicrobial Peptides
    • 発表場所
      Villeneuve d'Ascq(Lille、フランス共和国)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ring A of nukacin ISK-1: a lipid II-binding motif for type-A(II) lantibiotic

    • 著者名/発表者名
      Mohammad Riazul Islam
    • 学会等名
      3rd International Symposium on Antimicrobial Peptides
    • 発表場所
      Villeneuve d'Ascq(Lille、フランス共和国)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mode of action of type-A(II) lantibiotic: a lipid II-binding motif for nukacin ISK-1

    • 著者名/発表者名
      Kenji Sonomoto
    • 学会等名
      How bugs kill bugs: progress and challenges in bacteriocin research
    • 発表場所
      University of Nottingham(Nottingham、イギリス)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] Lactic Acid Bacteria and Bifidobacteria: Current Progress in Advanced Research2011

    • 著者名/発表者名
      Kenji Sonomoto & Atsushi Yokota(編著)
    • 総ページ数
      286
    • 出版者
      Caister Academic Press
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] Lactic Acid Bacteria and Bifidobacteria : Current Progress in Advanced Research2011

    • 著者名/発表者名
      Kenji Sonomoto
    • 総ページ数
      286
    • 出版者
      Caister Academic Press
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.agr.kyushu-u.ac.jp/lab/microbt/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] 九州大学大学院農学研究院生命機能科学部門分子微生物学・バイオマス資源化学講座微生物工学分野

    • URL

      http://www.agr.kyushu-u.ac.jp/lab/microbt/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 九州大学大学院農学研究院生命機能科学部門分子微生物学・バイオマス資源化学講座微生物工学分野

    • URL

      http://www.agr.kyushu-u.ac.jp/lab/microbt/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.agr.kyushu-u.ac.jp/lab/microbt/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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