研究課題
海藻や植物プランクトンの多くは、海洋中の塩ストレス環境に適応する為に、細胞内に浸透圧適合溶質としてジメチルスルフォニオプロピオン酸を蓄積する。ジメチルスルフォニオプロピオン酸の生合成経路は、現在までに不明な点が多く、その全貌解明が望まれている。本研究では、海洋性藻類を用いてジメチルスルフォニオプロピオン酸合成経路に関わる因子を同定・機能解析することで、合成経路の制御様式を明らかにし、その環境ストレス応答機構を解明することを目的としている。まず、ジメチルスルフォニオプロピオン酸を蓄積することが知られており、ゲノム情報が解読済みの海洋珪藻T. pseudonanaを用いて、バイオインフォマティックな手法によりジメチルスルフォニオプロピオン酸合成経路の責任酵素群の候補因子を得た。ジメチルスルフォニオプロピオン酸の合成経路は、4種の反応を触媒する酵素群から成ると考えられているが、これら全ての候補遺伝子のクローニングが完了し、現在はこれらの酵素を組換え蛋白質として大腸菌内で発現させ、精製後、機能解析を進めている。候補因子群の遺伝子発現の環境ストレス応答についても、RT-PCR法を用いて解析した。また、緑藻U. pertusa を用いて、液体クロマトグラフィーなどの生化学的なアプローチにより、目的酵素群をU. pertusaの蛋白質抽出液から精製する試みについても同時進行中である。今後は、さらに精製度を向上させ、目的酵素の同定につなげる予定である。
2: おおむね順調に進展している
予定通り、海洋珪藻T. pseudonanaのジメチルスルフォニオプロピオン酸合成経路の責任酵素群の候補因子を推定し、これら全ての候補遺伝子のクローニングが完了した。また、候補因子群の遺伝子発現レベルでの環境ストレス応答解析も行った。また、緑藻U. pertusa を用いた実験系においても、目的酵素の同定に着実に近づいている。
得られた酵素群の活性を精査し、ジメチルスルフォニオプロピオン酸合成経路中で担う役割を解明する。組換え蛋白質として高純度で精製できた酵素については、これらを抗原としてポリクローナル抗体を作製し、蛋白質蓄積レベルでの環境ストレス応答解析も展開したいと考えている。
すべて 2016 2015
すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 6件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)
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