硫黄細菌由来光活性化アデニル酸シクラーゼの構造機能連関の解明

• 研究課題/領域番号: 25440072
• 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: 生物物理学
• 研究機関: 東邦大学
• 研究代表者: 伊関 峰生 東邦大学, 薬学部, 准教授 (60414009)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015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); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 光センサー / フラビン / アデニル酸シクラーゼ / cAMP / 光生物学 / 光受容体

研究成果の概要

本研究は、光活性化アデニル酸シクラーゼ（PAC）の活性化メカニズムを明らかにすることを目的として企画されたものである。本研究において、シアノバクテリアOscillatoria acuminataから新たに見出された光活性化アデニル酸シクラーゼ（OaPAC）が大腸菌において良好な可溶性タンパク質として精製可能であることが示された。これを用いて分光学的、酵素学的特性を明らかにするとともに、共同研究によりX線結晶構造の解明にも成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Photoactivated adenylyl cyclase (PAC) reveals novel mechanisms underlying cAMP-dependent axonal morphogenesis (2016)
  • 著者名/発表者名: Zhou Z, Tanaka KF, Matsunaga S, Iseki M, Watanabe M, Matsuki N, Ikegaya Y, Koyama R
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 5 号: 1 ページ: 19679-19679
  • DOI: 10.1038/srep19679
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A simple method to prepare a biopterin sensor chip applicable to crude samples (2015)
  • 著者名/発表者名: Junko Takeda, Kanako Harada, Chisae Ishitoko, Hiroshi Ueno, Mineo Iseki, Masakatsu Watanabe
  • 雑誌名: J. Biol. Macromol. 巻: 15 ページ: 29-39
  • NAID: 130007494422
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Possible involvement of a tetrahydrobiopterin in photoreception for UV-B-induced anthocyanin synthesis in carrot. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeda J., Nakata R., Ueno H., Murakami A., Iseki M. and Watanabe M.
  • 雑誌名: Photochemistry and Photobiology 巻: 90 号: 5 ページ: 1043-1049
  • DOI: 10.1111/php.12302
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Blue light regulates the rhythm of diurnal vertical migration in the raphidophyte red-tide alga Chattonella antiqua. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoyuki Shikata, Shigeru Matsunaga, Mineo Iseki, Hiroyo Nishide, Sho-Ichi Higashi,Yasuhiro Kamei, Mineo Yamaguchi, Ian R. Jenkinson, Masakatsu Watanabe
  • 雑誌名: J. Plankton Res. 巻: 35 号: 3 ページ: 542-552
  • DOI: 10.1093/plankt/fbt006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of photoactivated adenylyl cyclases in <i>Naegleria australiensis</i> and BLUF-containing protein in <i>Naegleria fowleri</i> (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasukawa H, Sato A, Kita A, Kodaira K, Iseki M, Takahashi T, Shibusawa M, Watanabe M, Yagita K.
  • 雑誌名: The Journal of General and Applied Microbiology 巻: 59 号: 5 ページ: 361-369
  • DOI: 10.2323/jgam.59.361
  • NAID: 130004449379
  • ISSN: 0022-1260, 1349-8037
  • 査読あり
• [学会発表] Euglena gracilisのステップダウン光驚動反応に関与する光センサータンパク質の探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田上真也, 石川孝博, 伊関峰生
  • 学会等名: ユーグレナ研究会第31回研究集会
  • 発表場所: Kitenビル コンベンションホール（宮崎県宮崎市）
  • 年月日: 2015-11-07
• [学会発表] 光活性化アデニル酸シクラーゼ合成酵素PACの活性化機構解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大木 規央, 杉山 佳奈子, 河合 文啓, 松永 茂, 柴山 修哉, 伊関 峰生, 朴 三用
  • 学会等名: 第53回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス（石川県金沢市）
  • 年月日: 2015-09-15
• [学会発表] MALDI-TOF-MSを用いたBLUFドメインの同位体標識の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 永井 貴士, 岩田 達也, 伊藤 奨太, 伊関 峰生, 渡辺 正勝, 北川 慎也, 神取 秀樹
  • 学会等名: 第53回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス（石川県金沢市）
  • 年月日: 2015-09-14
• [学会発表] シアノバクテリア由来の新規光活性化アデニル酸シクラーゼ (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊関 峰生, 二瓶 悠樹, 田中 瞳, 大木 規央, 杉山 佳奈子, 河合 文啓, 松永 茂, 高橋 哲郎, 朴 三用
  • 学会等名: 日本植物学会第79回大会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ：新潟コンベンションセンター（新潟県新潟市）
  • 年月日: 2015-09-06
• [学会発表] 光活性化アデニル酸シクラーゼの構造と機能－生体機能光操作への応用を目指して－ (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊関峰生
  • 学会等名: 第57 回日本放線菌学会学術講演会
  • 発表場所: 微生物化学研究所（東京都品川区）
  • 年月日: 2015-02-27
  • 招待講演
• [学会発表] ミドリムシにおける光運動制御マシナリーの解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩崎憲治、宮崎直幸、伊関峰生、長谷川浩司、成田哲博、松永茂、建部益美、上村慎治、、渡辺正勝
  • 学会等名: 日本生物物理学会第52回年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2014-09-25
• [学会発表] cAMPによる軸索分枝と伸長の独立制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 周 至文，田中 謙二，松永 茂，伊関 峰生，渡辺 正勝，松木 則夫，池谷 裕二，小山 隆太
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-09-13
• [学会発表] Analysis of intramolecular signal transduction in the photoactivated adenylyl cyclase of the sulfur bacterium Beggiatoa sp (2014)
  • 著者名/発表者名: Mineo Iseki, Shoko Uekusa, Asami Yamagata, Koji Hasegawa, Hiro Yasukawa, Tetsuo Takahashi, Masakatsu Watanabe
  • 学会等名: 16th International Congress of Photobiology
  • 発表場所: Universidad Nacional de Cordoba, Cordoba, Argentina
  • 年月日: 2014-09-09
• [学会発表] in vivo (in cell) crystal structural analysis using EM
  • 著者名/発表者名: Naoyuki Miyazaki, Iseki Mineo, Koji Hasegawa, Akihiro Narita, Shinichi Adachi, Watanabe masakatsu, Kenji Iwasaki
  • 学会等名: Structural Life Science 7th International Conference on Structural Genomics
  • 発表場所: 京王プラザホテル札幌（北海道札幌市）
• [学会発表] ミドリムシ鞭毛由来青色蛍光タンパク質の機能解析
  • 著者名/発表者名: 齊藤佑樹, 堀池裕一郎, 川上 亮, 松永 茂, 渡辺正勝, 高橋哲郎, 伊関峰生
  • 学会等名: 第29回ユーグレナ研究会
  • 発表場所: 筑波大学（茨城県つくば市）
• [図書] Optogenetics: Light-Sensing Proteins and Their Applications (2015)
  • 著者名/発表者名: Mineo Iseki, Tetsuo Takahashi
  • 総ページ数: 409
  • 出版者: Springer Japan
• [図書] 光化学の事典 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊関峰生
  • 総ページ数: 436
  • 出版者: 朝倉書店