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2011 年度 実績報告書

グルタチオン代謝とポリアミン代謝の古い関係を新しく科学する?基盤から応用へ

研究課題

研究課題/領域番号 21380059
研究機関京都工芸繊維大学

研究代表者

鈴木 秀之  京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 教授 (10202136)

研究分担者 福山 恵一  大阪大学, 理学研究科, 教授 (80032283)
平竹 潤  京都大学, 化学研究所, 教授 (80199075)
井沢 真吾  京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 准教授 (10273517)
和田 啓  大阪大学, 理学研究科, 助教 (80379304)
キーワードグルタチオン / ポリアミン / 大腸菌 / 結晶構造 / 代謝経路
研究概要

昨年度までに、ポリアミン代謝系のうち、Puu代謝系を構成する遺伝子群の発現を抑えている転写調節因子であるPuuRタンパク質が結合するDNA上の領域のうち、puuA-puuD間をゲルシフトアッセイ、フットプリントアッセイにより解析し、結合サイト4箇所を特定し、コンセンサス配列を予想していた。本年度は予想コンセンサス配列に変異を導入するとPuuRとの結合が変化低減し、シフトするバンドの量が少なくなることを確認し、15塩基からなるコンセンサス配列を決定した。マイクロアレーやRT-PCRの結果から、puuP,puuE遺伝子の発現はPuuRタンパク質によって制御されていることを示唆するデータを得ていたが、puuP,puuE遺伝子の前には予想コンセンサス配列はない。今回、puuP遺伝子の転写がpuuA遺伝子のプロモーターからのリードスルーによって起こること、puuE遺伝子の転写がpuuC遺伝子のプロモーターからのリードスルーによって起こることを、puuAP,RpuuCBE mRNAが存在することを確認することにより示した。また、プトレッシン存在下では、ゲルシフト量が減るが、スペルミジン存在下では減らないことから、細胞質内のプトレッシン量に応じてPuu遺伝子群の転写が制御されていることを示した。さらに、大腸菌が菌体外に著量のプトレッシンを蓄積している時に、ポリアミン代謝系のどの遺伝子の発現が上昇しているかをRT-PCRによって調べた。
YdcSTUVがコードするトランスポーターがC源が不足するときに発現するプトレッシントランスポーターであることを明らかにした。
コク味成分と知られるグルタチオンを大腸菌で発酵生産する方法を開発した。また、γ-グルタミルシステイン合成酵素に変異を導入して基質特異性を改変できることを示した。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (23件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Regulation mechanism of the putrescine utilization pathway by the transcription factor PuuR in Escherichia coli K-122012

    • 著者名/発表者名
      N.Nemoto, S.Kurihara, Y.Kitahara, K.Asada, K.Kato, H.Suzuki
    • 雑誌名

      Journal of Bacteriology

      巻: (掲載決定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] γ-グルタミルトランスペプチダーゼ(GGT)阻害剤によるコラーゲンおよびエラスチン産生能の亢進効果とそのメカニズム2012

    • 著者名/発表者名
      湯浅(小島)明子・林綸子・韓立友・渡辺文太・平竹潤・湯浅勲
    • 雑誌名

      日本香粧品学会誌

      巻: (掲載決定)

    • 査読あり
  • [学会発表] 新規選択的γ-glutamyl transpeptidase阻害薬GGsTopTMによる心虚血再灌流障害の保護効果について2012

    • 著者名/発表者名
      坪田亜香里、深野達哉、小山武志、渡辺文太、平竹潤、大喜多守、松村靖夫
    • 学会等名
      日本薬学会第132年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンタ
    • 年月日
      2012-03-30
  • [学会発表] モデル生物としての大腸菌のポリアミン代謝2012

    • 著者名/発表者名
      鈴木秀之、栗原新
    • 学会等名
      平成24年度日本農芸化学会大会シンポジウム
    • 発表場所
      京都女子大学(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] 細菌における細胞外シグナルとしてのポリアミンとそのトランスポーター2012

    • 著者名/発表者名
      栗原新、鈴木秀之、Philip N.Rather、辨野義己
    • 学会等名
      平成24年度日本農芸化学会大会シンポジウム
    • 発表場所
      京都女子大学(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] 大腸菌をモデル生物としたヒト腸内ポリアミン濃度を調節する手法の確立2012

    • 著者名/発表者名
      坂井友美、栗原新、松本光晴、木邊量子、辨野義己、鈴木秀之
    • 学会等名
      平成24年度日本農芸化学会大会
    • 発表場所
      京都女子大学
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] グルタチオンを高生産する大腸菌株の作成および直接醗酵法の開発2012

    • 著者名/発表者名
      関田葵、大西晶子、佐藤郁恵、佐藤優理、井塚俊介、梶本陽子、福井啓太、鈴木秀之
    • 学会等名
      平成24年度日本農芸化学会大会
    • 発表場所
      京都女子大学
    • 年月日
      2012-03-24
  • [学会発表] 虚血性急性腎障害に対する新規選択的γ-glutamyl transpeptidase阻害薬GGsTopTMの保護効果について2012

    • 著者名/発表者名
      田中亮輔、山本真也、渡辺文太、平竹潤、大喜多守、松村靖夫
    • 学会等名
      第85回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      京都国際会館
    • 年月日
      2012-03-15
  • [学会発表] 大腸菌におけるバイオフィルム形成とポリアミンの関係2012

    • 著者名/発表者名
      掛川苑美、鈴木秀之
    • 学会等名
      第3回日本ポリアミン学会年会
    • 発表場所
      さいたま市民会館おおみや
    • 年月日
      2012-01-26
  • [学会発表] A novel putrescine importer YdcSTUV in Escherichia coli K-122011

    • 著者名/発表者名
      H.Suzuki, S.Kurihara, A.Iwai, Y.Tsuboi
    • 学会等名
      Gordon Research Conference : Polyamines
    • 発表場所
      Waterville Valley Resort, NH, USA
    • 年月日
      20110620-20110621
  • [学会発表] A novel putrescine importer required for type 1 pili-driven surface motility induced by extracellular putrescine in Escherichia coli K-122011

    • 著者名/発表者名
      S.Kurihara, H.Suzuki, M.Oshida, Y.Benno
    • 学会等名
      Gordon Research Conference : Polyamines
    • 発表場所
      Waterville Valley Resort, NH, USA
    • 年月日
      20110620-20110621
  • [学会発表] Identification of a regulator which increases the extra-cellular polyamine concentration of Escherichia coli2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Sakai, S.Kurihara, M.Matsumoto, R.Kibe, Y.Benno, H.Suzuki
    • 学会等名
      Gordon Research Seminar/Conference : Polyamines
    • 発表場所
      Waterville Valley Resort, NH, USA
    • 年月日
      20110618,20110622-20110623
  • [学会発表] Oxidation and degradation of γ-glutamylputrescine synthetase (PuuA) in Escherichia coli K-122011

    • 著者名/発表者名
      A.Kambe, S.Kurihara, M.Oshida, H.Suzuki
    • 学会等名
      Gordon Research Seminar/Conference : Polyamines
    • 発表場所
      Waterville Valley Resort, NH, USA
    • 年月日
      20110618,20110620-20110621
  • [学会発表] Regulation of putrescine utilization pathway by a transcriptional factor PuuR in Escherichia coli K-122011

    • 著者名/発表者名
      N.Nemoto, S.Kurihara, Y.Kitahara, K.Asada, K.Kato, H.Suzuki
    • 学会等名
      Gordon Research Seminar/Conference : Polyamines
    • 発表場所
      Waterville Valley Resort, NH, USA
    • 年月日
      20110618,20110620-20110621
  • [学会発表] プトレッシン代謝の転写抑制因子PuuRの認識配列解析2011

    • 著者名/発表者名
      根本直樹、栗原新、北原譲、朝田圭、加藤健二、鈴木秀之
    • 学会等名
      平成23年日本農芸化学会関西支部中部支部合同支部大会
    • 発表場所
      京都大学農学部
    • 年月日
      2011-10-02
  • [学会発表] 1型繊毛によるsurface motilityに必要な大腸菌の新規プトレッシントランスポーター,YeeF2011

    • 著者名/発表者名
      鈴木秀之、栗原新、押田麻由、辨野義己
    • 学会等名
      平成23年日本農芸化学会関西支部中部支部合同支部大会
    • 発表場所
      京都大学農学部
    • 年月日
      2011-10-02
  • [学会発表] 転写抑制因子PuuRによる大腸菌プトレッシン代謝制御2011

    • 著者名/発表者名
      根本直樹、栗原新、北原譲、朝田圭、加藤健二、鈴木秀之
    • 学会等名
      平成23年度日本生化学会大会
    • 発表場所
      京都国際会館
    • 年月日
      2011-09-24
  • [学会発表] 枯草菌γ-グルタミルトランスペプチダーゼに対する阻害剤アシビシンの結合様式2011

    • 著者名/発表者名
      伊田知代、平竹潤、鈴木秀之、福山恵一、和田啓
    • 学会等名
      第84回日本生化学会年会
    • 発表場所
      京都国際会館
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] ポリアミンは細菌の新しいシグナル伝達物質?2011

    • 著者名/発表者名
      鈴木秀之、栗原新、辨野義己
    • 学会等名
      平成23年度日本生化学会大会シンポジウム
    • 発表場所
      京都国際会館(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] 転写抑制因子PuuRによる大腸菌プトレッシン代謝制御2011

    • 著者名/発表者名
      根本直樹、栗原新、北原譲、朝田圭、加藤健二、鈴木秀之
    • 学会等名
      第4回トランスグルタミナーゼ研究会&日本ポリアミン学会合同学術集会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学60周年記念館
    • 年月日
      2011-09-20
  • [学会発表] A novel putrescine metabolic pathway of Escherichia coli : Its related enzymes and transporter2011

    • 著者名/発表者名
      H.Suzuki, S.Kurihara, H.Kumagai
    • 学会等名
      16^<th> German-Japanese Workshop on Enzyme Technology
    • 発表場所
      富山国際会議場(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-14
  • [学会発表] γ-グルタミルトランスペプチダーゼ阻害剤によるアンチエイジング効果2011

    • 著者名/発表者名
      平竹潤
    • 学会等名
      第2回コスメティクスジャパン国際化粧品開発展
    • 発表場所
      東京ビッグサイト
    • 年月日
      2011-07-01
  • [学会発表] γ-グルタミルトランスペプチダーゼ(GGT)阻害剤による皮膚のアンチエイジング効果とそのメカニズム2011

    • 著者名/発表者名
      湯浅(小島)明子、平竹潤、渡辺文太、韓立友、湯浅勲
    • 学会等名
      第36回日本香粧品学会年会
    • 発表場所
      有楽町ホール(東京)
    • 年月日
      2011-06-09
  • [学会発表] 結晶構造に基づいたγ-グルタミルトランスペプチダーゼの成熟化および反応機構の解明2011

    • 著者名/発表者名
      和田啓、岡田敏洋、鈴木秀之、熊谷英彦、平竹潤、福山惠一
    • 学会等名
      第11回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク(大阪・吹田)
    • 年月日
      2011-06-08
  • [学会発表] 瓢箪から駒γ-グルタミルトランスペプチダーゼ阻害剤とコラーゲン2011

    • 著者名/発表者名
      平竹潤
    • 学会等名
      2011年度エミール研究会セミナー
    • 発表場所
      コープイン・京都(京都)(招待講演)
    • 年月日
      2011-04-12
  • [図書] Handbook of Proteolytic Enzymes, 3rd Ed.853 : γ-Glutamyltranspeptidase and Its Precursor2013

    • 著者名/発表者名
      J.Hiratake, H.Suzuki, K.Fukuyama, K.Wada, H.Kumagai
    • 出版者
      Elsevier(掲載決定)

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公開日: 2013-06-26  

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