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抗結核薬D-サイクロセリンの生合成遺伝子を利用した創薬研究

研究課題

研究課題/領域番号 25460119
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 天然資源系薬学
研究機関広島大学

研究代表者

熊谷 孝則  広島大学, 医歯薬保健学研究院(薬), 准教授 (70274058)

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 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード抗結核薬 / D-サイクロセリン / 遺伝子破壊 / 代謝工学 / 異種生産
研究成果の概要

本研究では, 抗結核薬D-サイクロセリン(D-CS)の生合成遺伝子(dcsC, dcsD, dcsEおよびdcsG)を導入した大腸菌を用いて, D-CS自己耐性遺伝子(dcsJ)を共発現させること, および, 宿主大腸菌の代謝工学的手法による改変を通じて, 大腸菌を宿主としたD-CSの高生産システムの構築に成功した。また, D-CSの生合成に関与するDcsAおよびDcsGタンパク質について, それらの酵素機能を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] High level heterologous production of D-cycloserine by Escherichia coli2015

    • 著者名/発表者名
      Kumagai T, Ozawa T, Tanimoto M, Noda M, Matoba Y, Sugiyama M.
    • 雑誌名

      Appl. Environ. Microbiol.

      巻: 81 号: 22 ページ: 7881-7887

    • DOI

      10.1128/aem.02187-15

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The structural and mutational analyses of O-ureido-L-serine synthase necessary for D-cycloserine biosynthesis2015

    • 著者名/発表者名
      Uda N, Matoba Y, Oda K, Kumagai T, Sugiyama M.
    • 雑誌名

      FEBS J.

      巻: 282 号: 20 ページ: 3929-3944

    • DOI

      10.1111/febs.13386

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An alternative allosteric regulation mechanism of an acidophilic L-lactate dehydrogenase from Enterococcus mundtii 15-1A2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Matoba, M. Miyasako, K. Matsuo, Kosuke Oda, M. Noda, F. Higashikawa, T. Kumagai, M. Sugiyama
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio.

      巻: 4 号: 1 ページ: 834-847

    • DOI

      10.1016/j.fob.2014.08.006

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Aspergillus oryzae S-03 produces gingipain inhibitors as a virulence factor Porphyromonas gingivalis2014

    • 著者名/発表者名
      Danshiitsoodol, N., Yamashita, H., Noda, M., Kumagai, T., Matoba, Y., and Sugiyama, M.
    • 雑誌名

      J. Bacteriol. Virol.

      巻: 44 ページ: 152-161

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystallographic study to determine the substrate specificity on an L-serine-acetylating enzyme found in the D-cycloserine biosynthetic pathway2013

    • 著者名/発表者名
      Oda, K., Matoba, Y., Kumagai, T., Noda, M., and Sugiyama, M
    • 雑誌名

      J. Bacteriol

      巻: 195 号: 8 ページ: 1741-1749

    • DOI

      10.1128/jb.02085-12

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Establishment of an in vitroD-cycloserine-synthesizing system by using O-ureido-L-serine synthase and D-cycloserine synthetase found in the biosynthetic pathway2013

    • 著者名/発表者名
      Uda, N., Matoba, Y., Kumagai, T., Oda, K., Noda, M., and Sugiyama, M
    • 雑誌名

      Antimicrob. Agents Chemother

      巻: 57 号: 6 ページ: 2603-2612

    • DOI

      10.1128/aac.02291-12

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] D-サイクロセリン合成酵素DcsGの構造生物学的研究2015

    • 著者名/発表者名
      的場康幸, 宇田成利, 熊谷孝則, 杉山政則
    • 学会等名
      第67回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2015-10-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] D-サイクロセリン生合成に関わるアルギニン水酸化酵素の構造と性質2015

    • 著者名/発表者名
      古川裕貴, 的場康幸, 柳澤幸子, 宇田成利, 工藤真子, 熊谷孝則, 小倉尚志, 杉山政則
    • 学会等名
      第9回バイオ関連化学合同シンポジウム
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] cysJおよびcysK遺伝子の二重破壊大腸菌株の使用によるD-サイクロセリン生産性の向上2015

    • 著者名/発表者名
      熊谷孝則, 小澤智紀, 的場康幸, 野田正文, 杉山政則
    • 学会等名
      2015年度日本放線菌学会大会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] D-サイクロセリン生合成に関わるアルギニンヒドロキシラーゼの構造化学的研究2015

    • 著者名/発表者名
      古川裕貴, 的場康幸, 柳澤幸子, 宇田成利, 工藤真子, 熊谷孝則, 小倉尚志, 杉山政則
    • 学会等名
      第25回金属の関与する生体関連反応シンポジウム
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2015-05-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌を宿主とした抗結核薬D-サイクロセリン高生産システムの開発2014

    • 著者名/発表者名
      熊谷孝則, 小澤智紀, 青田達明, 的場康幸, 野田正文, 杉山政則
    • 学会等名
      日本生物工学会
    • 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
      2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] cysJ, cysKおよびcysMを破壊した大腸菌によるD-サイクロセリン高生産システムの構築2014

    • 著者名/発表者名
      小澤智紀, 熊谷孝則, 青田達明, 的場康幸, 野田正文, 杉山政則
    • 学会等名
      日本放線菌学会
    • 発表場所
      つくばカピオ(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2014-06-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 抗結核薬D-サイクロセリンの生合成遺伝子クラスターに含まれるdcsDおよびdcsFの遺伝子破壊

    • 著者名/発表者名
      熊谷孝則, 高木紀抄, 的場康幸, 野田正文, 杉山政則
    • 学会等名
      日本放線菌学会
    • 発表場所
      メルパルク広島(広島県広島市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 大腸菌を宿主とした抗結核薬D-サイクロセリンの生産

    • 著者名/発表者名
      熊谷孝則, 青田達明, 的場康幸, 野田正文, 杉山政則
    • 学会等名
      日本放線菌学会
    • 発表場所
      メルパルク広島(広島県広島市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] X線結晶構造に基づいたD-サイクロセリン合成酵素DcsGの触媒機構の解明

    • 著者名/発表者名
      宇田成利, 的場康幸, 小田康祐, 熊谷孝則, 野田正文, 杉山政則
    • 学会等名
      日本放線菌学会
    • 発表場所
      メルパルク広島(広島県広島市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] D-サイクロセリンの生合成においてNω-ヒドロキシL-アルギニンの生成に関与するdcsA遺伝子の解析

    • 著者名/発表者名
      熊谷孝則, 高木紀抄, 的場康幸, 野田正文, 杉山政則
    • 学会等名
      日本生物工学会
    • 発表場所
      広島国際会議場(広島県広島市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] O-ウレイド-L-セリン合成酵素DcsDの活性発現に重要なアミノ酸残基の特定

    • 著者名/発表者名
      宇田成利, 的場康幸, 小田康祐, 熊谷孝則, 野田正文, 杉山政則
    • 学会等名
      日本生物工学会
    • 発表場所
      広島国際会議場(広島県広島市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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