| 研究課題/領域番号 |
23K21163
|
|---|
| 補助金の研究課題番号 |
21H02094 (2021-2023)
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2021-2023) |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分38020:応用微生物学関連
|
|---|
| 研究機関 | 筑波大学 |
|---|
研究代表者 |
中村 顕 筑波大学, 生命環境系, 教授 (10207863)
|
|---|
| 研究分担者 |
矢嶋 俊介 東京農業大学, 生命科学部, 教授 (90301548)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
|
| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2024年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2021年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
|
|---|
| キーワード | L-グルコース代謝 / Luteolibacter / Verrucomicrobia / スクリーニング / 酵素立体構造解析 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
地球上の生命はD-グルコースを代謝するがL-グルコースは代謝できず、グルコース代謝にはホモキラリティーが存在する。申請者は門レベルで分類が異なる2種のL-グルコース資化菌を自然界から分離し、その代謝機構が異なることを明らかにしつつある。このことから、L-グルコース代謝機構には多様性があることが考えられる。さらに、自然界には多種多様なL-グルコース資化菌が存在することも考えられる。
本研究では、分離株のL-グルコース代謝機構の全貌と代謝酵素の立体構造を明らかにする。さらに分類の異なるL-グルコース資化菌の分離と解析を通じて、L-グルコース資化菌の多様性と代謝機構の多様性を検討する。
|
| 研究実績の概要 |
1) LG18株のL-グルコース代謝関連遺伝子の同定 前年度までに同代謝経路の第3段階までの反応を司る酵素・遺伝子の同定(L-GDH, L-GnDH, C-4 epimerase)に成功した。本年度は第4段階以降の反応に関与する遺伝子を同定した。その結果、同代謝経路は7段階の反応で構成されることが明らかになった。さらに同定した各遺伝子の破壊株を作製したところ、全ての株がL-グルコース資化能を失っていることを明らかにした。また、C-4 epimeraseをコードするlguG遺伝子を除き、L-ガラクトース代謝能も同時に失うことを明らかにした。現在学術論文を執筆中である。
2) LG18株の分類学的検討 前年度のゲノムレベルでの検討に引き続き、細胞膜脂肪酸組成・脂質組成・キノン分析等の生化学的解析を行った。現在生理学的解析を行っている。
3) 新規L-グルコース資化菌のスクリーニング 前年度の実環境中でのL-グルコース資化菌の解析に引き続き、同一土壌からのL-グルコース資化菌の単離を行った。その結果、Rhizobiales目に属する複数の異なる属に分類される細菌の分離に成功した。現在その中から菌株を選定し、L-グルコース代謝経路の検討を行っている。
4) L-GDH, L-GnDHの結晶化と立体構造解析 前年度のL-GDHの結晶化に引き続き、X線結晶構造解析を行った。その結果、1.5オングストロームの解像度で構造を明らかにすることができた。現在酵素活性中心や基質認識に関わる残基を同定するため、部位特異的変異体の作製を行っている。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究計画1)については、遺伝子破壊株の取得に苦労する面もあったが、無事に完了し、論文執筆に至ることができた。他の研究計画についても順調に遂行している。
|
| 今後の研究の推進方策 |
予定している研究計画通りに遂行する予定である。
|
