| 研究課題/領域番号 |
15H04629
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
橋本 渉 京都大学, 農学研究科, 教授 (30273519)
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| 研究分担者 |
三上 文三 京都大学, 農学研究科, 教授 (40135611)
丸山 如江 摂南大学, 理工学部, 助教 (90397563)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | グリコサミノグリカン / 連鎖球菌 / フォスフォトランスフェラーゼ系 / 連鎖桿菌 / ABCトランスポーター |
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| 研究実績の概要 |
ヒアルロン酸やコンドロイチン硫酸を代表とするグリコサミノグリカン（GAG）は、ウロン酸とアミノ糖の二糖の繰り返し配列をもつ多糖であり、動物の細胞外マトリクスの主要な構成成分として細胞間相互作用に重要な機能を示す。一方、ある種の細菌は、GAGを接着や分解の標的として宿主動物細胞と相互作用する。今年度は、主に、細菌における断片化GAG（二糖）の輸送系について、その多様性ならびに構造と機能を解析した。
ヒアルロン酸分解性を示す連鎖球菌Streptococcus agalactiaeを対象に、その宿主ヒト細胞との相互作用と断片化ヒアルロン酸の輸送系［フォスフォトランスフェラーゼ系（PTS）］を解析した。連鎖球菌は、宿主細胞外マトリクスとして存在するヒアルロン酸を介して、ヒト腸管細胞と接着する可能性が示唆された。連鎖球菌のヒアルロン酸リアーゼの大量発現系を構築し、本酵素を用いて、断片化ヒアルロン酸を大量に調製した。連鎖球菌のトルエン処理細胞を用いたPTSアッセイにより、本菌がフォスフォエノールピルビン酸をリン酸（エネルギー）供与源とするPTSにより、断片化ヒアルロン酸を細胞内に取り込むことが明らかになった。
連鎖桿菌Stretobacillus moniliformisは、PTSの代わりに、基質結合タンパク質（SBP）依存ATP結合カセット（ABC）トランスポーターを用いて、断片化ヒアルロン酸とコンドロイチン硫酸を細胞内に取り込むことを明らかにした。SBPの構造機能相関をX線結晶構造解析し、基質結合に関わるSBPの構造要因を解明した。また、本SBPが基質の硫酸基数に応じて、基質結合に伴うドメインの開閉度を変化させることを見出し、多様な細菌SBPにおける新規な基質認識機構を提唱した。
以上のことから、細菌における多様なGAG輸送系の存在ならびに輸送タンパク質の構造と機能を明らかにすることができた。また、輸送系の基質認識に関わる新たな動的構造を解明した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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