蠕虫フマル酸還元酵素の反応機構解析と選択的阻害剤の探索

• 研究課題/領域番号: 26460504
• 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: 寄生虫学(含衛生動物学)
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 坂元 君年 弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (50361465)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 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: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 蠕虫 / ミトコンドリア / コハク酸脱水素酵素 / ロドキノン / ミトコンドリア呼吸鎖

研究成果の概要

エキノコックスのミトコンドリア呼吸鎖複合体II、Ipサブユニットのキノン結合部位に近い[3Fe-4S]クラスターの近傍にエキノコックス特異的なアミノ酸変異、Ala→Pheを光合成細菌Rhodospirillum rubrumに見出したため、細菌でこのアミノ酸に変異を導入した。R. rubrumではPhe→Ala、Rhodobacter capsulatusではAla→Pheの変異を導入し、活性を評価した。
結果的に本来のアミノ酸から変異を導入することにより、キノール-フマル酸還元活性が上昇し、コハク酸-キノン還元活性には大きな変化が見られなかった。この位置のアミノ酸に活性調節能は確かに存在する。

研究成果

• [国際共同研究] ペンシルバニア大学(米国)
• [雑誌論文] The Open Form Inducer Approach for Structure-Based Drug Design (2016)
  • 著者名/発表者名: D. K. Inaoka, M. Iida, T. Tabuchi, T. Honma, N. Lee, S. Hashimoto, S. Matsuoka, T. Kuranaga, K. Sato, T. Shiba, K. Sakamoto, E. O. Balogun, S. Suzuki, T. Nara, J. R. Rocha, C. A. Montanari, A. Tanaka, M. Inoue, K. Kita, S. Harada
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 11 号: 11 ページ: e0167078-e0167078
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0167078
  • NAID: 120006987593
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Knockdown of the coenzyme Q synthesis gene Smed-dlp1 affects planarian regeneration and tissue homeostasis (2015)
  • 著者名/発表者名: Shiobara Y, Harada C, Shiota T, Sakamoto K, Kita K, Tanaka S, Tabata K, Sekie K, Yamamoto Y, Sugiyama T
  • 雑誌名: Redox Biol 巻: 6 ページ: 599-606
  • DOI: 10.1016/j.redox.2015.10.004
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Enhancement of protocatechuate decarboxylase activity for the effective production of muconate from lignin-related aromatic compounds. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sonoki T., Morooka M., Sakamoto K., Otsuka Y., Nakamura M, Jellison J, Goodell B.
  • 雑誌名: Journal of Biotechnology 巻: 192 ページ: 71-77
  • DOI: 10.1016/j.jbiotec.2014.10.027
  • 査読あり
• [学会発表] ユビキノンおよびロドキノンの機能研究材料としてのプラナリア (2016)
  • 著者名/発表者名: 鎌田紗綾, 坂元君年
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] Rhodobacter capsulatus由来bdキノール酸化酵素の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 坂元君年, 佐々木智子, Fevzi Daldal
  • 学会等名: 日本生化学会東北支部第82回例会
  • 発表場所: 弘前大学
  • 年月日: 2016-05-21
• [学会発表] アルファプロテオバクテリア綱の細菌が持つコハク酸脱水素酵素の鉄硫黄クラスター近傍アミノ酸変異による活性制御の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 前田晴香、Fevzi Daldal、坂元君年
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] 淡水性プラナリアからのミトコンドリア単離 (2014)
  • 著者名/発表者名: 室川聡大、櫻田拓也、坂元君年
  • 学会等名: 第87回生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18