真核微生物Ｐ４５０の高機能化とタンパク質ライブラリの構築

• 研究課題/領域番号: 24688034
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 環境農学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 一瀬 博文 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (00432948)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 26,910千円 (直接経費: 20,700千円、間接経費: 6,210千円); 2014年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円); 2013年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円); 2012年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
• キーワード: シトクロムP450 / 真核微生物 / タンパク質 / 異種発現

研究成果の概要

白色腐朽担子菌および褐色腐朽担子菌に由来する304種類のシトクロムP450を用いて、大腸菌を宿主とする膜結合型P450の異種高発現技術を開発した。一連の研究において、P450の異種発現レベルを飛躍的に向上させるN末端配列が見出され、種々のP450をキメラ型酵素として高発現させることが可能になった。本研究において、60種類の真核微生物P450を大腸菌に高発現させたタンパク質ライブラリが完成した。また、麹菌に由来するP450を遺伝子工学的に機能強化して高いイソフラボン変換活性を実現し、生理活性物質生産に向けた有用P450の創出に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Sequence modifications and heterologous expression of eukaryotic cytochromes P450 in Escherichia coli. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ichinose H, Hatakeyama M, Yamauchi Y.
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 巻: 印刷中 号: 3 ページ: 268-274
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2015.01.019
  • NAID: 110009987503
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] High-level heterologous expression of fungal cytochrome P450s in Escherichia coli (2013)
  • 著者名/発表者名: Ichinose H. and Wariishi H.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 438 号: 2 ページ: 289-294
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.07.057
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cytochrome P450 of wood-rotting basidiomycetes and biotechnological applications (2013)
  • 著者名/発表者名: Ichinose Hirofumi
  • 雑誌名: Biotechnology and Applied Biochemistry 巻: 60 号: 1 ページ: 71-81
  • DOI: 10.1002/bab.1061
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular and Functional Diversity of Fungal Cytochrome P450s (2012)
  • 著者名/発表者名: Ichinose Hirofumi
  • 雑誌名: Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ＆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ 巻: 35 号: 6 ページ: 833-837
  • DOI: 10.1248/bpb.35.833
  • NAID: 130001872161
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • 査読あり
• [学会発表] 細菌におけるヘム合成経路の活性化と宿主利用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 熊丸さち、一瀬博文、北岡卓也
  • 学会等名: 第65回日本木材学会大会研究発表
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] Chimerization for heterologous expression of fungal cytochromes P450 in Escherichia coli (2014)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama M., Yamauchi Y., Kitaoka T., Ichinose H.
  • 学会等名: The 12th International Symposium on Cytochrome P450 Biodiversity and Biotechnology
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2014-09-24 – 2014-09-28
• [学会発表] Modification of P450 N-terminal domains for high-yield heterologous expression in Escherichia coli (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi Y., Hatakeyama M., Ichinose H.
  • 学会等名: The 12th International Symposium on Cytochrome P450 Biodiversity and Biotechnology
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2014-09-24 – 2014-09-28
• [学会発表] A case study of heterologous expression of fungal P450s in Escherichia coli for the development of experimental protocols (2014)
  • 著者名/発表者名: Ichinose H
  • 学会等名: The 12th International Symposium on Cytochrome P450 Biodiversity and Biotechnology
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2014-09-24 – 2014-09-28
  • 招待講演
• [学会発表] 大腸菌を用いた白色腐朽菌由来シトクロムP450の高機能化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 畠山真由美、山内幸代、北岡卓也、一瀬博文
  • 学会等名: 第66回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-11
• [学会発表] Overexpression of fungal cytochrome P450 in Escherichia coli (2014)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama M., Yamauchi Y., Kitaoka T., Ichinose H.
  • 学会等名: The 10th International Mycological Congress
  • 発表場所: Bangkok
  • 年月日: 2014-08-03 – 2014-08-08
• [学会発表] 真核微生物由来シトクロムP450の大腸菌における過剰発現 (2014)
  • 著者名/発表者名: 畠山真由美、一瀬博文
  • 学会等名: 第14回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-06-25 – 2014-06-27
• [学会発表] Functional diversity and applications of fungal cytochromes P450 (2014)
  • 著者名/発表者名: Ichinose Hirofumi
  • 学会等名: Korea-Japan Smart Biodesign Workshop: Technology exchange for green biotechnology
  • 発表場所: 仙台
  • 招待講演
• [学会発表] 大腸菌を宿主とする真核微生物シトクロム P450 の異種発現 (2013)
  • 著者名/発表者名: 一瀬博文
  • 学会等名: 第13回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 鳥取
• [学会発表] A large-scale screening of heterologous expression of fungal cytochrome P450 (2013)
  • 著者名/発表者名: Ichinose Hirofumi
  • 学会等名: 18th International Conference on Cytochrome P450, Biochemistry, Biophysics and Biotechnology
  • 発表場所: アメリカ合衆国 (シアトル)
• [学会発表] Overexpression of multifunctional cytochrome P450s (CYP5136A1 & CYP5136A3) from white-rot fungi (2013)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama Mayumi, Ichinose Hirofumi, Wariishi Hiroyuki
  • 学会等名: 18th International Conference on Cytochrome P450, Biochemistry, Biophysics and Biotechnology
  • 発表場所: アメリカ合衆国 (シアトル)
• [学会発表] 真核微生物由来シトクロム P450 の大腸菌における過剰発現 (2013)
  • 著者名/発表者名: 畠山真由美, 一瀬博文, 割石博之
  • 学会等名: 第65回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] Functional library of fungal cytochrome P450 (2012)
  • 著者名/発表者名: Sanada Yuuki, lchiose, Hirofunri, Wariishi Hiroyuki
  • 学会等名: 50th Anniversary Symposium on Cytochrome P450 1n Fukuoka
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
  • 年月日: 2012-12-03
• [学会発表] Functional screening of cytochrome P450s for production of bioactive flavonoids (2012)
  • 著者名/発表者名: Htakeyama Mayumi, Ichinose Hirofumi. Wariishi Hiroyuki
  • 学会等名: 50th Anniversary Symposium on Cytochrome P450 1n Fukuoka
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
  • 年月日: 2012-12-03
• [学会発表] Molecular and functional diversity of fungal cytochrome P450 (2012)
  • 著者名/発表者名: Ichinose Hirofumi
  • 学会等名: 50th Anniversary Symposium on Cytochrome P450 1n Fukuoka
  • 発表場所: Fukuoka, Japan(招待講演)
  • 年月日: 2012-12-02
• [学会発表] 真核微生物シトクロムP450の機能ライブラリー (2012)
  • 著者名/発表者名: 眞田有規,一瀬博文,割石博之
  • 学会等名: 第64回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2012-10-24
• [学会発表] 生理活性フラボノイドの産生へ向けたシトクロムP450機能の探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 畠山真由美,一瀬博文,割石博之
  • 学会等名: 第64回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2012-10-24
• [学会発表] Catalytic potentials and applications of fungal cytochrome P450 for biotechnology (2012)
  • 著者名/発表者名: Ichinose Hirofumi
  • 学会等名: 11th International Synposiun on Cytochrone P450
  • 発表場所: Torino, Italy(招待講演)
  • 年月日: 2012-06-25
• [図書] Fifty Years of Cytochrome P450 Research (2014)
  • 著者名/発表者名: Ichinose H
  • 総ページ数: 409
  • 出版者: Springer