| 研究課題/領域番号 |
14J10566
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
松原 惇高 東京工業大学, 大学院生命理工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| キーワード | タンパク質工学 |
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| 研究実績の概要 |
さまざまな微生物において、外界からの刺激を感知し、鞭毛モーターへ伝達可能な情報に変換するタンパク質がトランスデューサーである。
昨年度、高度好塩性古細菌 H. japonica 由来トランスデューサー Htr8-Hj および HemAT-Hj のシグナル認識・変換・伝達メカニズムを明らかにするために、Htr8-Hj および HemAT-Hj のシグナル認識領域、変換および伝達領域を入れ替えた各種キメラトランスデューサーを調製し、走気性解析を行った。しかしながら、未だにシグナル認識領域、変換および伝達領域の全貌は明らかとなっていない。そこで今年度、これまでに既報の論文を含め明らかとなっていない HemAT-Hj および Htr8-Hj のシグナル変換領域の機能を明らかとするために、シグナル変換領域を欠損させた HemAT-Hj および Htr8-Hj を調製した。また、宿主として H. japonica の htr8 および hemAT 遺伝子二重破壊株を用い、発現検討および走気性解析を行った。その結果、シグナル変換領域を欠失した各種トランスデューサーは、二重破壊株において発現していないことが示唆された。また、いずれのシグナル変換領域を欠失したトランスデューサー遺伝子導入株も走気性を示さなかった。これより、Htr8-Hj および HemAT-Hj のシグナル変換領域はHtr8-Hj および HemAT-Hj の機能発現に必要な領域であり、少なくともリンカーとしての機能を担っていることが示唆された。
以上の研究成果の一部を国際学会（The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2015)）において発表した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究課題の目的は、「１．Htr8-Hj の有するヘムの同定および Htr8-Hj の立体構造の解明」および「２．トランスデューサーのシグナル認識・変換・伝達メカニズムの解明」である。これらの目的の達成度について、以下に述べる。
１．Htr8-Hj の有するヘムの同定および Htr8-Hj の立体構造の解明
これまでの研究において、新規のヘムを持つことが示唆されている Htr8-Hj が膜に局在することが明らかとなった。また、膜タンパク質である Htr8-Hj の精製に向け、各種界面活性剤の検討を行い、Htr8-Hj の可溶化に適していると考えられる界面活性剤を明らかにした。これにより、Htr8-Hj を精製することが可能となったが、Htr8-Hj の有するヘムの同定並びに立体構造の解明には至っていない。
２．トランスデューサーのシグナル認識・変換・伝達メカニズムの解明
今年度の研究において、Htr8-Hj および HemAT-Hj のシグナル変換領域を欠損させた HemAT-Hj および Htr8-Hj を調製した。また、シグナル変換領域を欠損させた各種トランスデューサー発現型プラスミドを導入した htr8 および hemAT 遺伝子二重破壊株について、走気性解析を行った。その結果、Htr8-Hj および HemAT-Hj のシグナル変換領域はHtr8-Hj および HemAT-Hj の発現に必要な領域であり、少なくともリンカーとしての機能を担っていることが示唆された。
したがって、全体として目的達成に向け、若干の遅れは見られるものの研究はおおむね順調に進展していると判断できる。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究課題の目的「１．Htr8-Hj の有するヘムの同定および Htr8-Hj の立体構造の解明」および「２．トランスデューサーのシグナル認識・変換・伝達メカニズムの解明」を達成するための今後の研究推進方策を、以下に述べる。
Htr8-Hj の有するヘムの同定および Htr8-Hj の立体構造の解明を試みる。すなわち、膜タンパク質である Htr8-Hj の可溶化に適していると考えられる界面活性剤を用いて、Htr8-Hj の可溶化と精製を行い、Htr8-Hj が有するヘムの同定を試みる予定である。
また、昨年度に調製したキメラトランスデューサーに加え、今年度、新たに Htr8-Hj および HemAT-Hj のシグナル変換領域を欠失したキメラトランスデューサーを調製し、当該キメラトランスデューサー発現株の走気性解析を行った。その結果、シグナル変換領域が Htr8-Hj および HemAT-Hj の発現に必要な領域であり、少なくともリンカーとしての機能を担っていることを明らかにした。これにより、シグナル変換領域の機能を解明できたが、未だ Htr8-Hj および HemAT-Hj のシグナル認識領域、変換および伝達領域の機能の全貌は明らかとなっていない。そこで、来年度は今年度までとは異なる組み合わせのキメラトランスデューサーを調製し、走気性解析を行うことで、より詳細にトランスデューサーのシグナル認識・変換・伝達メカニズムを解明する予定である。
さらに、トランスデューサー解析対象として、自然界より新たに分離した好塩菌を加えることも考えている。
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