蠕虫嫌気的ミトコンドリアキノールーフマル酸還元酵素の細菌発現系の開発

• 研究課題/領域番号: 23590484
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 寄生虫学(含衛生動物学)
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 坂元 君年 弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (50361465)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2011年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 蠕虫 / ミトコンドリア呼吸鎖

研究概要

低酸素に適応した蠕虫ミトコンドリアに特有の嫌気呼吸鎖の要であるキノール-フマル酸還元酵素(QFR)は好気的ミトコンドリア複合体IIの逆反応を効率よく触媒することで特徴付けられる。この反応を可能にする酵素学的特徴を解明するために細菌での発現系構築を目指した。
発現を目的としたエキノコックスQFRに含まれるすべてのサブユニットの遺伝子をクローニングし、ミトコンドリア内でのアミノ酸N末端も決定した。発現宿主候補のRhodospirillum rubrumにおいて内在性の複合体II遺伝子を破壊も完了し、エキノコックスQFRを発現させるためのプラスミドを構築して発現の準備が整った。

研究成果

• [雑誌論文] Pharmacophore identification of ascofuranone, potent inhibitor of cyanide-insensitive alternative oxidase of Trypanosoma brucei (2013)
  • 著者名/発表者名: Saimoto H, Kido Y, Haga Y, Sakamoto K, Kita K
  • 雑誌名: The Journal of Biochemistry 巻: 153 ページ: 267-273
• [雑誌論文] Structure of the trypanosome cyanide-insensitive alternative oxidase (2013)
  • 著者名/発表者名: Shiba T, Kido Y, Sakamoto K, Inaoka DK, Tsuge C, Tatsumi R, Takahashi G, Balogun EO, Nara T, Aoki T, Honma T, Tanaka A, Inoue M, Matsuoka S, Saimoto H, Moore AL, Harada S, Kita K
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 巻: 110 ページ: 4580-4585
• [雑誌論文] Cloning and characterization of hypoxia-inducible factor-1 subunits from Ascaris suum - a parasitic nematode highly adapted to changes of oxygen conditions during its life cycle (2013)
  • 著者名/発表者名: Goto, M., Amino, H., Nakajima, M., Tsuji, N., Sakamoto, K., Kita, K.
  • 雑誌名: Gene 巻: 516 号: 1 ページ: 39-47
  • DOI: 10.1016/j.gene.2012.12.025
  • 査読あり
• [雑誌論文] Age-related changes in the activities of respiratory chain complexes and mitochondrial morphology in Drosophila (2012)
  • 著者名/発表者名: Oda Y, Yui R, Sakamoto K, Kita K, Matsuura ET
  • 雑誌名: Mitochondrion 巻: 12 ページ: 345-351
• [雑誌論文] Crystal structure of mitochondrial quinol-fumarate reductase from the parasitic nematode Ascaris suum (2012)
  • 著者名/発表者名: Shimizu H, Osanai A, Sakamoto K, Inaoka D K, Shiba T, Harada S, Kita K
  • 雑誌名: The Journal of Biochemistry 巻: 151 ページ: 589-592
  • NAID: 10031166100
• [雑誌論文] Ukulactones A and B, new NADH-fumarate reductase inhibitors produced by Penicillium sp. FKI-3389 (2011)
  • 著者名/発表者名: Mori M, Morimoto H, Kim YP, Ui H, Nonaka K, Masuma R, Sakamoto K, Kita K, Tomoda H, Shiomi K, Omura S
  • 雑誌名: Tetrahedron 巻: 67 ページ: 6582-6586
• [雑誌論文] Uklactones A and B, new NADH-fumarate reductase inhibitors produced by Penicillium sp.FKI-3389 (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Mori, H.Morimoto, Y.-P.Kim, H.Ui, K.Nonaka, R.Masuma, K.Sakamoto, K.Kita, H.Tomoda, K.Shiomi, S.Omura
  • 雑誌名: Tetrahedron 巻: 67 号: 35 ページ: 6582-6586
  • DOI: 10.1016/j.tet.2011.05.090
  • 査読あり
• [雑誌論文] Age-related changes in the activities of respiratory chain complexes and mitochondrial morphology in Drosophila. (2011)
  • 著者名/発表者名: Oda, Y., Yui, R., Sakamoto, K., Kita, K., Matsuura, E.T.
  • 雑誌名: Mitochondrion 巻: 12 号: 2 ページ: 345-351
  • DOI: 10.1016/j.mito.2012.01.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Trypanosome alternative oxidase, a potential therapeutic target for sleeping sickness, is conserved among Trypanosoma brucei subspecies (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, K., Fujioka, S., Fukumoto, S., Inoue, N., Sakamoto, K., Hirata, H., Kido, Y., Yabu, Y., Suzuki, T., Watanabe, Y., Saimoto, H., Akiyama, H. and Kita, K.
  • 雑誌名: Parasitology International 巻: 59 (4) 号: 4 ページ: 560-564
  • DOI: 10.1016/j.parint.2010.07.006
  • NAID: 10029826326
  • 査読あり
• [学会発表] Rhodobacter capsulatusとRhodospirillum rubrum間でのキメラ型コハク酸‐ユビキノン還元酵素の作製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福士実咲・柴谷恵太・Hendri Aldrat・北潔・Fevzi Daldal・坂元君年
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜・横浜
• [学会発表] Rhodobacter capsulatusとRhodospirillum rubrum間でのキメラ型コハク酸‐ユビキノン還元酵素の作製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福士 実咲、柴谷 恵太、Hendri Aldrat、北 潔、Fevzi Daldal、坂元 君年
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] 紅色光合成細菌Rhodobacter capsulatusを用いたコハク酸脱水素酵素複合体の異種生物間発現 (2012)
  • 著者名/発表者名: 坂元君年・Hendri Aldrat・北潔
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学
• [学会発表] コハク酸脱水素酵素複合体の異種生物間発現系の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 坂元君年・Hendri Aldrat・北潔
  • 学会等名: 日本農芸化学会東北支部第146回大会
  • 発表場所: 山形大学
• [学会発表] コハク酸脱水素酵素複合体の異種生物間発現系の開発
  • 著者名/発表者名: 坂元 君年、Hendri Aldrat、北 潔
  • 学会等名: 日本農芸化学会東北支部
  • 発表場所: 山形大学農学部
• [学会発表] 紅色光合成細菌Rhodobacter capsulatusを用いたコハク酸脱水素酵素複合体の異種生物間発現
  • 著者名/発表者名: 坂元 君年、Aldrat Hendri、北 潔
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 京都女子大学