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2015 年度 実績報告書

産業微生物由来アミノ酸輸送体の構造解析と基質輸送メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 13J03082
研究機関東北大学

研究代表者

鈴木 聡美  東北大学, 農学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードアミノ酸輸送体 / AspT / リポソーム / 輸送能解析 / 基質輸送メカニズム / 結晶化
研究実績の概要

本研究は輸送体の改変により、将来的に発酵産業界における有用物質生産の高効率化を目指し、微生物の輸送メカニズムの解明を行ったものである。
研究対象となる輸送体は、産業利用例のある微生物由来の輸送体蛋白質であり、アスパラギン酸(L-Asp)とアラニン(L-Ala)という二つのアミノ酸を交換輸送する。
これまで、酵素学的解析から、基質透過経路の同定や基質結合部位が輸送基質ごとに異なることが明らかにされている。本研究では引き続き酵素学的アプローチとして、1(1)L-Asp、L-Ala のヘテロ交換輸送がどのように行われているのか解析すると共に、1(2)基質の推定透過経路内の一アミノ酸残基に注目し、輸送における機能の解明を行った。
また、AspTの輸送における機能の全容解明に挑むため、結晶構造解析を考えている。昨年度は、更なる高発現系の改良に成功した。今年度は実際結晶化スクリーニングに挑むと共に、2耐熱性ホモログのスクリーニングを行い、より結晶化しやすい状況の探索を行った。
1(1)ヘテロ交換輸送の解明に関しては、現在論文作成中であり、新規性確保のため詳細は省略させていただく。1(2)では、構造の安定化に寄与するとされる部位のうち、76番目のアルギニン残基を様々なアミノ酸に置換して輸送能を調べた。その結果、リジンに置換した変異体ではワイルドタイプの約2倍の輸送能を示した。これは輸送体の改変が産業応用に期待できる結果となった。2では後輩の指導・アドバイスの面で関わった。現在、耐熱性ホモログのスクリーニング、発現の確認を終えたところである。

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。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] R76 in transmembrane domain 3 of the aspartate:alanine transporter AspT is involved in substrate transport.2016

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Satomi, Nanatani Kei, Abe Keietsu
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 80 ページ: 744-747

    • DOI

      10.1080/09168451.2015.1123609

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 産業細菌由来 L-Aspartate:L-Alanine 交換輸送体 AspT の基質輸送における GxxxG モチーフと R76 の役割2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木聡美、七谷圭、阿部敬悦
    • 学会等名
      第67回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      鹿児島県鹿児島市 城山観光ホテル
    • 年月日
      2015-10-26 – 2015-10-28
  • [学会発表] 醤油乳酸菌 Tetragenococcus halophilus 由来アスパラギン酸:アラニン交換輸送体の基質輸送機構2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木聡美、木村拓哉、七谷圭、阿部敬悦
    • 学会等名
      2015年度 乳酸菌学会
    • 発表場所
      千葉県市川市 和洋女子大学
    • 年月日
      2015-07-11 – 2015-07-12
  • [学会発表] Aspartate:Alanine 交換輸送体 AspT のコンフォメーション変化の観察2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木聡美、木村拓哉、七谷圭、阿部敬悦
    • 学会等名
      第10回トランスポーター研究会
    • 発表場所
      東京都港区 慶応義塾大学 薬学部
    • 年月日
      2015-06-20 – 2015-06-21

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公開日: 2016-12-27  

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