超好熱性アーキアの転写制御因子の網羅的解析

• 研究課題/領域番号: 26292038
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用微生物学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 金井 保 京都大学, 工学研究科, 講師 (10346083)
• 連携研究者: 跡見 晴幸 京都大学, 大学院工学研究科, 教授 (90243047)
• 研究協力者: 吉田 晃 ; 金関 剛史 ; 谷本 充 ; ASLAM Mehwish ; 郡司 遼馬 ; 山田 将大
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円); 2017年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2016年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2015年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2014年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
• キーワード: アーキア / 転写制御因子 / 超好熱菌 / 転写 / 微生物 / 芳香族アミノ酸

研究成果の概要

超好熱性アーキアThermococcus kodakarensisにおいて糖新生系酵素と細胞内多糖類合成酵素の転写抑制因子を同定した。また芳香族アミノ酸合成オペロンに対する転写活性化因子Tarは本菌において芳香族アミノ酸生合成系全体を制御している可能性が考えられた。さらに愛媛大学との共同研究によりTarの立体構造解析を行った。新規Lrp/AsnC family転写抑制因子はアスパラギナーゼ遺伝子の制御に関することが示唆され、DNAとのダイナミックな結合・解離機構が存在する可能性が示された。本菌の転写制御系の遺伝子組換えにより、より高効率で水素を生産する株を育種した。

研究成果

• [雑誌論文] Gene regulation of two ferredoxin:NADP+ oxidoreductases by the redox-responsive regulator SurR in Thermococcus kodakarensis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hidese R, Yamashita K, Kawazuma K, Kanai T, Atomi H, Imanaka T, Fujiwara S.
  • 雑誌名: Extremophiles 巻: 21 号: 5 ページ: 903-917
  • DOI: 10.1007/s00792-017-0952-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Engineering of a hyperthermophilic archaeon, Thermococcus kodakarensis, that displays chitin-dependent hydrogen production (2017)
  • 著者名/発表者名: Aslam M, Horiuchi A, Simons JR, Jha S, Yamada M, Odani T, Fujimoto R, Yamamoto Y, Gunji R, Imanaka T, Kanai T, Atomi H.
  • 雑誌名: Appl Environ Microbiol. 巻: 83 号: 15
  • DOI: 10.1128/aem.00280-17
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic analyses of the functions of [NiFe]-hydrogenase maturation endopeptidases in the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakarensis (2017)
  • 著者名/発表者名: Tamotsu Kanai, Ayako Yasukochi, Jan Robert Simons, Joseph Walker Scott, Wakao Fukuda, Tadayuki Imanaka and Haruyuki Atomi
  • 雑誌名: Extremophiles 巻: 21 号: 1 ページ: 27-39
  • DOI: 10.1007/s00792-016-0875-1
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Overproduction of the membrane-bound [NiFe]-hydrogenase in Thermococcus kodakarensis and its effect on hydrogen production. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kanai T, Simons JR, Tsukamoto R, Nakajima A, Omori Y, Matsuoka R, Beppu H, Imanaka T, Atomi H.
  • 雑誌名: Front. Microbiol. 巻: 26 ページ: 847-847
  • DOI: 10.3389/fmicb.2015.00847
  • NAID: 120005848243
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The X-ray crystal structure of the euryarchaeal RNA polymerase in an open clamp configuration (2014)
  • 著者名/発表者名: Sung-Hoon Jun, Akira Hirata*, Tamotsu Kanai, Thomas J. Santangelo, Tadayuki Imanaka and Katsuhiko S. Murakami*
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 5 号: 1 ページ: 5132-5132
  • DOI: 10.1038/ncomms6132
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Different roles of two transcription factor B proteins in the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakarensis (2014)
  • 著者名/発表者名: Hidese, R., Nishikawa, R., Gao, L., Katano, M., Imai, T. Kato, S., Kanai, T., Atomi, H., Imanaka, T., Fujiwara, S.
  • 雑誌名: Extremophiles (Springer Co.Ltd., New York) 巻: 18 号: 3 ページ: 573-588
  • DOI: 10.1007/s00792-014-0638-9
  • 査読あり
• [学会発表] 超好熱性アーキアThermococcus kodakarensisにおける 新規Lrp/AsnC型転写制御因子の機能解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 谷本 充、吉田 晃、山本 康之、金井 保、跡見 晴幸
  • 学会等名: 極限環境生物学会
• [学会発表] 芳香族アミノ酸の生合成遺伝子群の発現を制御するアーキア転写活性化因子(Tar)の分子認識機構の解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 臼井 孝典、金井 保、跡見 晴幸、堀 弘幸1、平田 章
  • 学会等名: 極限環境生物学会
• [学会発表] アーキアRNAポリメラーゼの転写活性化型開始複合体の構造解析に向けての準備状況 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小西 智也、金井 保、跡見 晴幸、堀 弘幸、平田 章
  • 学会等名: 極限環境生物学会
• [学会発表] アーキアにおけるアミノ酸生合成関連遺伝子の発現制御機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 跡見晴幸、金関剛史、山本康之、今中忠行、金井保
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2016-03-27
  • 招待講演
• [学会発表] 超好熱性アーキアにおける新規転写制御因子の同定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 跡見晴幸、山本康之、吉田晃、金関剛史、今中忠行、金井保
  • 学会等名: 第37回分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-26
  • 招待講演
• [学会発表] 超好熱性アーキアThermococcus kodakarensisにおける 芳香族アミノ酸生合成経路の転写制御機構の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 金関 剛史, 山本 康之, 今中忠行, 金井 保, 跡見 晴幸
  • 学会等名: 第66回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-11
• [学会発表] Genome-wide screening to identify novel transcriptional regulators from a hyperthermophilic archaeon, Thermococcus kodakarensis (2014)
  • 著者名/発表者名: Tamotsu Kanai, Yasuyuki Yamamoto, Tsuyoshi Kaneseki, Tadayuki Imanaka and Haruyuki Atomi
  • 学会等名: 10th International Congress on Extremophiles
  • 発表場所: St. Petersburg, Russia
  • 年月日: 2014-09-08