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2010 年度 実績報告書

絶対独立栄養性・好熱性水素細菌のゲノム情報を基盤とした生理生化学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 21248010
研究機関東京大学

研究代表者

石井 正治  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (30193262)

研究分担者 新井 博之  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教 (70291052)
キーワード水素細菌 / 独立栄養 / Hydrogenobacter / マイクロアレイ
研究概要

(1)ゲノム情報を基盤としたTK-6株の進化系統的位置づけの明確化TK-6株の進化系統に関して統合的考察を行った。
(2)絶対独立栄養性の分子基盤
何故TK-6株が絶対独立栄養性を示すのかをここまでの解析をもとに検討を加えた。一番大きな理由としては、解糖系の内2箇所の酵素が存在せず、糖新生の方向にのみ機能していることと考えられた。
(3)新規窒素代謝経路の分子基盤
窒素代謝と炭素代謝の代謝的関連性を明らかにする過程で、糖新生ならびにアミノ酸生合成に着目した。糖新生経路においては、Fructose-1,6-bisphosphataseに着目した。本菌の無細胞抽出液を各種カラムクロマトグラフィーに供することにより、Fructose-1,6-bisphosphataseを精製し、その性状を明らかにした。また、アミノ酸生合性においては、セリン生合成に着目した。本菌の無細胞抽出液を各種カラムクロマトグラフィーに供することにより、ホスホセリンホスファターゼを精製し、その性状を明らかにした。
(4)呼吸代謝能多様性の分子基盤
本菌は好気性菌であるにもかかわらず、還元的TCAサイクルにより炭酸固定を行うことができる。そのため、強い酸化防御システムを有していることが予想される。実際、FNR(Ferredoxin:NADP oxidoreductase)が反応に関与しルブレリスリンが還元され、還元型ルブレリスリンがペルオキシダーゼを有することで酸化防御システムとして機能している、ということが示された。なお、この推論はルブレリスリン変異株を用いた実験により、実証されている。
本菌が三価鉄を電子受容体として生育できることも示した。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Complete genome sequence of the thermophilic obligately chemolithoautotrophic hydrogen oxidizing bacterium Hydrogenobacter thermophilus TK-62010

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Arai
    • 雑誌名

      J.Bacteriol

      巻: 192 ページ: 2651-2652

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thiosulfate Oxidation by a Thermo-Neutrophilic Hydrogen-Oxidizing Bacterium, Hydrogenobacter thermophilus2010

    • 著者名/発表者名
      Ryoko Sano
    • 雑誌名

      Biosci.Biotechnol.Biochem.

      巻: 74 ページ: 892-894

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dissimilatory Fe (III) reduction by cytochrome c-552 in a thermophilic, obligately chemolithoautotrophic bacterium, Hydrogenobacter thermophilus TK-62010

    • 著者名/発表者名
      Naoki Yoshida
    • 雑誌名

      Journal of Japanese Society for Extremophiles

      巻: 9 ページ: 61-66

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 電子指向型バイオテクノロジー「e・バイオ」の可能性2010

    • 著者名/発表者名
      加納健司, ら
    • 雑誌名

      OHM

      巻: 5 ページ: 8-9

  • [雑誌論文] E-バイオの幕開け(随録随意)2010

    • 著者名/発表者名
      石井正治
    • 雑誌名

      生物工学会誌

      巻: 88 ページ: 209

  • [学会発表] 独立栄養好熱性水素最細菌Hydrogenobacter thermophilus TK-6株由来thioredoxin型ferredoxinの解析2011

    • 著者名/発表者名
      石崎優, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都府)
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] 好熱性水素細菌Hydrogenobacter thermophilus TK-6株のrubrerythrinホモログに関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤由也, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都府)
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] 好熱性水熱素細菌Hydrogenobacter thermophilus TK-6株由来Fructose-1, 6-bisphosphataseの解析2011

    • 著者名/発表者名
      安間俊輔, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都府)
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] Hydrogenobacter thermophilusのphosphoserine phosphataseの精製と正常解析2011

    • 著者名/発表者名
      千葉洋子, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都府)
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] Integrated biochemical studies on Hydrogenobacter thermophilus, an obigately autotxopluc bacterium2010

    • 著者名/発表者名
      Masaharu Ishii
    • 学会等名
      Molecular Basis of Microbial One-Carbon Metabolism(ゴードン会議)
    • 発表場所
      United States, Lewiston, ME
    • 年月日
      2010-08-05
  • [学会発表] 独立栄養微生物の炭素、エネルギー代謝研究からみえること2010

    • 著者名/発表者名
      Masaharu Ishii
    • 学会等名
      バイオインダストリー協会
    • 発表場所
      JBA第一会議室(東京都)
    • 年月日
      2010-06-23
  • [学会発表] C1-C3の髄から天上をのぞく2010

    • 著者名/発表者名
      石井正治
    • 学会等名
      バイオインダストリー協会
    • 発表場所
      東京大学弥生講堂(東京都)
    • 年月日
      2010-06-17

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公開日: 2012-07-19  

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