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2018 年度 実績報告書

バクテリア多面体オルガネラのバイオ・ナノ反応器への応用のための基盤研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K14237
研究機関岡山大学

研究代表者

飛松 孝正  岡山大学, ヘルスシステム統合科学研究科, 准教授 (30188768)

研究分担者 森 光一  岡山大学, ヘルスシステム統合科学研究科, 助教 (50379715)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワードpduオルガネラ / 多面体オルガネラ
研究実績の概要

原核生物がもつ100nm程度のカプシド様のタンパク性多面体オルガネラには特定の代謝酵素群が詰込まれ、代謝中間体の希釈を防いで、効率よく代謝反応を進めている。このオルガネラを新たなバイオリアクターとして用いるためにはオルガネラの形成機構を知ることが必要である。本研究では、オルガネラ内在酵素間の相互作用部位を明らかし、更にその結果を応用して他の酵素群をオルガネラに詰め込み、バイオ・ナノ反応器への道を拓くことを目的として進めている。
昨年度までの、クレブシラやサルモネラのpduオルガネラの殻タンパク質遺伝子(pduABJKMNTU)の発現実験ではオルガネラの殻形成の確認ができなかった。そこで、実験のポジティブコントロールとしてで、サルモネラのpduオペロン遺伝子のPCRクローニングと大腸菌での発現系の作成を進めた。ただ、増幅するpduオペロンが約18 Kbと長く、増幅条件の検討や変異の除去に手間取り、やっと変異のない発現系の構築ができたところである。
この殻形成実験に並行して、オルガネラ酵素間の相互作用領域の研究も進めた。オルガネラの主要酵素で集合能をもつジオールデヒドラターゼが他のオルガネラ酵素と相互作用するかをプルダウンアッセイをもちいて検討し、PduPやPduLに加えてPduOやPduQもDDと直接相互作用していることを見出した。更に、ジオールデヒドラターゼβおよびγサブユニットのN末端領域がPduOやPduLとの相互作用を担うことも明らかにした。また、PduPのN末端20アミノ酸領域がジオールデヒドラターゼとの相互作用領域であることも明らかにした。
明らかにしたこれらの相互作用領域を用いれば、pduオルガネラへに複数の異種タンパク質を組み込んでナノリアクターとして応用できると期待される。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件)

  • [雑誌論文] Site-Specific Integration by Recruitment of a Complex of ΦC31 Integrase and Donor DNA to a Target Site by Using a Tandem, Artificial Zinc-Finger Protein.2018

    • 著者名/発表者名
      Sumikawa T, Ohno S, Watanabe T, Yamamoto R, Yamano M, Mori T, Mori K, Tobimatsu T, Sera T
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 57 ページ: 6868-6877

    • DOI

      10.1021/acs.biochem.8b00979

    • 査読あり

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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