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グルタミン合成酵素の新奇基質認識機構の解明による除草剤耐性植物の創出

研究課題

研究課題/領域番号 23651219
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 生物分子科学
研究機関大阪大学

研究代表者

長谷 俊治  大阪大学, たんぱく質研究所, 教授 (00127276)

研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2011年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードグルタミン合成酵素 / 窒素同化 / 蛋白質工学 / 活性中心
研究概要

グルタミン合成酵素(GS)はGluとアンモニアからGlnの合成反応を触媒し、ATPによるGlu側鎖のカルボキシル基のリン酸化が反応の駆動力となる。Gluの類縁体であるフォスフィノスリシンやメチオニンスルフォキシドは、このリン酸化中間体の生成段階で反応を阻害する。本研究は、結晶構造が明らかなトウモロコシ由来のGS1aを材料として、活性中心およびその遠位領域に部位特異的アミノ酸置換を導入した酵素を作製し、変異酵素の基質認識と阻害剤に対する感受性を調べた上で、大きく変化した変異体の結晶構造を決定した。これらの結果から、基質と阻害剤に対する親和性を区別して変化させる分子改変の可能性を提出した。

報告書

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

    (6件)

すべて 2013 2011

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Arabidopsis thaliana ASN2 encoding asparagine synthetase is involved in the control of nitrogen assimilation and export during vegetative growth2013

    • 著者名/発表者名
      Gaufichon L.
    • 雑誌名

      Plant Cell Environment

      巻: 36 号: 2 ページ: 328-342

    • DOI

      10.1111/j.1365-3040.2012.02576.x

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Site-directed mutation of plant glutamine synthetase resulting in differential effect on the recognition of glutamate and inhibition by substrate analogues2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ozaki, M. Kusunoki, A. Nakagawa, T. Hase
    • 学会等名
      第86回日本生化学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 植物グルタミン合成酵素のグルタミン酸認識と基質類縁体の阻害力に異なる影響をもたらす部位得的変異酵素について2013

    • 著者名/発表者名
      尾崎健、楠木正巳、中川敦史、長谷俊治
    • 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
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Study of substrate recognition mechanism of plant glutamine synthetase : Identification of the region distant from the active site involved in high affinity of glutamate2011

    • 著者名/発表者名
      T. Ozaki, A. Nakagawa, T. Hase, M. Kusunoki
    • 学会等名
      IUCr2011
    • 発表場所
      Palacio Municipal de Madrid / Municipal Conference Centre
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] トウモロコシ由来グルタミン合成酵素 GS1aと GS1d 活性の変化の構造学的研究2011

    • 著者名/発表者名
      尾崎健, 中川敦史, 長谷俊治, 小林大千, 楠木正巳
    • 学会等名
      平成 23年度日本結晶学会年会
    • 発表場所
      北海道大学, 学術交流会館
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Distant residues of maize glutamine synthetase affecting substrate2011

    • 著者名/発表者名
      Masami Kusunoki, Takeshi Ozaki, Atsushi Nakagawa, Toshiharu Hase
    • 学会等名
      XXII Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography
    • 発表場所
      Madrid、Spain
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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