| 研究領域 | 生物合成系の再設計による複雑骨格機能分子の革新的創成科学 |
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| 研究課題/領域番号 |
19H04658
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 鳥取大学 |
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研究代表者 |
永野 真吾 鳥取大学, 工学研究科, 教授 (60286440)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | アナモックス / ラダラン脂質 / 生合成 / 脂質 / 天然物 / 結晶構造 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
アンモニアを嫌気的に酸化するアナモックス菌は、ユニークな梯子状疎水基を持つラダラン脂質を産生する。これまでに推定されている生合成メカニズムに基づき、ラダラン脂質の生合成中間体が結合したアシルキャリアータンパク質を抗体カラムを用いて精製し、ラダラン脂質の生合成中間体を決定する。この研究から、大きな歪みを持つ梯子構造を構築するメカニズム、すなわち炭素鎖を巧みに制御しながら複雑な骨格を作り出す生合成マシナリーの構造基盤を解明する。
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| 研究実績の概要 |
嫌気的にアンモニアを酸化するアナモックス菌は梯子上疎水基をもつユニークなラダラン脂質を多く含む稠密な膜で囲まれた区画内で窒素代謝を行い，極めて遅い代謝によって作られたプロトン濃度勾配を維持している。本研究では，ひずみが大きく合成が困難なラダラン脂質の梯子状疎水基の生合成メカニズムの解明を目指している。
ラダラン脂質の梯子状疎水基の生合成にかかわると推定されているコバラミン依存性ラジカルSAM酵素をコバラミン取り込みタンパク質とともに大腸菌で生産し，コバラミン結合型のラジカルSAM酵素が得られることが確認された。今後，補因子を含むホロ型，補因子を含まないアポ型酵素ともに結晶化スクリーニングを進める。
フィトエン不飽和化酵素もラダラン脂質の梯子状疎水基の生合成にかかわると推定されているため，大腸菌で大量生産するために培養条件など様々な条件検討を行ったが，大部分のフィトエン不飽和化酵素が凝集して沈殿してしまい，ごく一部得られた可溶性酵素も可溶性凝集体となっていた。そこでアナモックス菌と同じくプランクトミセス族の菌を用いて酵素の大量生産を行うため，この微生物の形質転換系を確立した。この手法を用いて今後フィトエン不飽和化酵素などのラダラン脂質の梯子状疎水基の生合成鍵酵素の大量生産を試みる。
ラダラン脂質の梯子状疎水基の生合成においては，アシルキャリアータンパク質ACPに生合成中間産物が結合しており，この生合成中間産物-ACP複合体に酵素が結合して梯子状疎水基の生合成されると考えられている。生合成中間産物-ACP複合体を効率よく精製するために，抗ACP抗体を作成した。今後，この抗体を用いて複合体の精製と検出を目指す。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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