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細胞内物質代謝系とオルガネラ膜輸送体の共進化

公募研究

研究領域マトリョーシカ型進化原理
研究課題/領域番号 26117717
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関埼玉大学

研究代表者

戸澤 譲  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (90363267)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2015年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2014年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
キーワードミトコンドリア / 輸送体蛋白質 / シアニディオシゾンシゾン / マラリア原虫 / 酵母 / 赤痢アメーバ / シアニディオシゾン
研究実績の概要

本研究課題では、オルガネラの初期成立過程およびその後の生物進化の課程において、代謝システムの統合・変遷に伴い分子進化を遂げ、生物細胞内に多様な物質輸送系をもたらしたと考えられるミトコンドリア輸送体(MC)を対象に機能解析研究を進めた。研究対象として、ヒト感染症の原因微生物として重要な熱帯熱マラリア原虫と、オルガネラ研究のモデル生物として重要なシアニディオシゾン、ユニークなオルガネラとしてマイトソームを有する赤痢アメーバ、ならびに多様な代謝系を進化させてきた出芽酵母を用いて、それぞれのMC分子種の同定、輸送基質特異性の解析による機能的役割、代謝経路の進化との相関性を明らかにすることを目指し研究を進めた。
平成27年度には、領域内共同研究より、赤痢アメーバのマイトソームにおける硫酸活性化系に必須なPAPS/PAP交換輸送体の分子同定に成功し、論文として報告をした。さらに、新たな膜蛋白質再構成系としてディスク状の脂質二分子膜(バイセル)を利用した膜蛋白質の試験管内合成に基づく再構成技術の構築に成功し、学会発表を行った。また、シアニディオシゾンの生育温度とMC機能の相関性を検証したところ、通常の膜輸送体よりも高い温度条件でMC輸送能の至適化を図ることができることを示し、学会発表を行った。
マラリア原虫のMC機能解析に関する成果は論文投稿準備をほぼ完了しているとともに、バイセルを利用した膜蛋白質再構成系についても論文投稿準備を進めている。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Evidence that Entamoeba histolytica mitochondrial carrier family links mitosomal and cytosolic pathways through exchange of PAPS and ATP.2015

    • 著者名/発表者名
      Mi-ichi, F., Nozawa, A., Yoshida, H., Tozawa, Y., Nozaki, T.
    • 雑誌名

      Eukaryot Cell

      巻: 14 号: 11 ページ: 1144-1150

    • DOI

      10.1128/ec.00130-15

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A novel Mitosomal beta-barrel Outer Membrane Protein in Entamoeba2015

    • 著者名/発表者名
      Santos HJ, Imai K, Makiuchi T, Tomii K, Horton P, Nozawa A, Ibrahim M, Tozawa Y, *Nozaki T.
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 5 号: 1 ページ: 8545-8545

    • DOI

      10.1038/srep08545

    • 関連する報告書
      2014 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] Diversity in Guanosine 3′,5′-Bisdiphosphate (ppGpp) Sensitivity Among Guanylate Kinases of Bacteria and Plants.2014

    • 著者名/発表者名
      Nomura, Y., Izumi, A., Fukunaga, Y. Kusumi, K., Iba, K., Watanabe, S., Nakahira, Y., Weber, A. P., Nozawa, A., and Tozawa, Y.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 289 号: 22 ページ: 15631-15641

    • DOI

      10.1074/jbc.m113.534768

    • 関連する報告書
      2014 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] Incorporation of adenine nucleotide transporter, Ant1p, into proteoliposomes facilitates ATP translocation and activation of encapsulated luciferase2014

    • 著者名/発表者名
      Akira Nozawa, Yuzuru Tozawa
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: in press 号: 2 ページ: 130-133

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2014.02.001

    • NAID

      110009840774

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modifications of wheat germ cell-free system for functional proteomics of plant membrane proteins.2014

    • 著者名/発表者名
      Akira Nozawa and Yuzuru Tozawa
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 1072 ページ: 259-272

    • DOI

      10.1007/978-1-62703-631-3_19

    • ISBN
      9781627036306, 9781627036313
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] 膜輸送体タンパク質の完全インビトロ機能解析系2014

    • 著者名/発表者名
      野澤 彰、戸澤 譲
    • 雑誌名

      バイオサイエンスとインダストリー

      巻: 72 ページ: 190-196

    • NAID

      40020102360

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] バイセルを利用したインビトロ機能型タンパク質合成系2016

    • 著者名/発表者名
      武井里美、戸澤譲
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 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
      2016-03-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] バイセル混合液の形態変化は無細胞翻訳系における膜蛋白質フォールディング効率に影響する2015

    • 著者名/発表者名
      武井里美、戸澤譲
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Cyanidioschyzon merolae ミトコンドリアキャリアの機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      下ノ園有輝、佐々木勇弥、泉智明、土井悟、戸澤譲、野澤彰
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Coevolution of cellular metabolic systems and mitochondria carrier-type membrane transporters2015

    • 著者名/発表者名
      Yuzuru Tozawa, Akira Nozawa, Takafumi Tsuboi
    • 学会等名
      第4回マトリョーシカ型生物学研究会
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-10-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Functional analysis of Cyanidioschyzon merolae mitochondrial carrier proteins2015

    • 著者名/発表者名
      Yuki Shimonosono, Yuya Sasaki, Tomoaki Izumi, Satoru Doi, Yuzuru Tozawa, Akira Nozawa
    • 学会等名
      プロテインアイランド松山国際シンポジウム2015
    • 発表場所
      松山市男女共同参画推進センター(愛媛県松山市)
    • 年月日
      2015-09-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] プロテオリポソーム再構成系を利用したシロイヌナズナPAPST1ホモログAt3g51870の輸送基質の解析2015

    • 著者名/発表者名
      名樂 仁、井上 寛之、戸澤 譲、野澤 彰
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学(東京都)
    • 年月日
      2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Cell-free system for functional analysis of membrane transporters.2014

    • 著者名/発表者名
      Akira Nozawa and Yuzuru Tozawa
    • 学会等名
      The 12th Matsuyama International Symposium on Proteo-Sciences
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • 年月日
      2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Functional analysis of membrane transporters by in vitro reconstitution system.2014

    • 著者名/発表者名
      Daichi Morita, Hiroyuki Inoue, Yuki Shimonosono, Hitoshi Myoraku, Taito Takabayashi, Ryoji Fujimoto, Nobuhiro Yamashita, Yusuke Okada, Shinichi Teramoto, Hironori Takeda, Akira Nozawa, and Yuzuru Tozawa
    • 学会等名
      The 12th Matsuyama International Symposium on Proteo-Sciences
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • 年月日
      2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 種特異的な代謝系とミトコンドリア膜輸送体の共進化2014

    • 著者名/発表者名
      野澤 彰、戸澤 譲
    • 学会等名
      第3回マトリョーシカ型生物学研究会
    • 発表場所
      神戸大学(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2014-07-11 – 2014-07-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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