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2011 年度 実績報告書

水圏生物におけるグロビン類の分布と機能の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 22380115
研究機関東海大学

研究代表者

落合 芳博  東海大学, 海洋学部, 教授 (50160891)

キーワードミオグロビン / 一次構造 / 立体構造 / 分子進化 / 系統解析 / 組換え体 / 構造安定性 / 分子動力学
研究概要

ニホンウナギ、シマアジ、ナマズについて、ミオグロビン遺伝子のクローニングと一次構造解析を行った。cDNAの塩基配列にもとづく演繹アミノ酸配列を用いて、分子系統解析のほか、二次構造予測、立体構造モデリングなどのバイオインフォマティック的解析を行い、魚類ミオグロビンの分子進化ならびに環境適応の観点から特徴づけを行なった。一方、魚類グロビンスーパーファミリー(サイトグロビン、ニューログロビンなど)については、各種データベースを駆使してin silicoクローニングや配列情報に基づいた種々のバイオインフォマティック解析を行い、構造特性を明らかにした。特に、同一魚種におけるグロビン類タンパク質が、一次構造の相同性の低さにもかかわらず高次構造が互いによく似ることを初めて見出した。また、アワビ由来のインドールアミン酸素添加酵素(IDO)様ミオグロビンについても、上記の手法でアミノ酸配列を決定する一方、カラムクロマトグラフィーなどにより精製して、可視部吸収スペクトル等の基礎的性状の解明を行なった。他方、ニジマスのミオグロビンについては、昨年度の研究によりアミノ酸配列に特徴的なパターンが認められたため、野生型組替えタンパク質をHis Tag融合体として大腸菌に過剰発現させ、アフィニティー精製を行なった。構造安定性や生理機能に及ぼすアミノ酸置換の影響については検討中である。そのほか、クジラおよびアメフラシのミオグロビンについては、PROTEIN DATA BANKの原子配置情報にもとづいて、分子動力学的構造シミュレーションにより構造ゆらぎに関する予測を行い、既に実施しているマグロ・ミオグロビンに関する構造研究結果と比較の上で、熱安定性を左右する領域の同定を行なった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

年度当初の計画書に記載した研究計画を概ね達成した。

今後の研究の推進方策

グロビン・タンパク質、とくにミオグロビンについて、酸素結合能以外の機能、主として酵素作用についてスクリーニングを行なう。一方、分子動力学的手法による構造特性の研究についても進めていく。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] ミオグロビン-基礎から応用まで2012

    • 著者名/発表者名
      落合芳博
    • 雑誌名

      冷凍

      巻: 87巻 ページ: 341-347

  • [雑誌論文] Structural characterization of carangid fish myoglobins2012

    • 著者名/発表者名
      M.M. Hasan, S. Watabe, Y. Ochiai
    • 雑誌名

      Fish Physiology andBiochemistry

      巻: 38巻 ページ: 1311-1322

    • DOI

      DOI:10.1007/s10695-012-9619-z

  • [雑誌論文] 冷凍条件下におけるマグロ・ミオグロビンの構造シミュレーション2011

    • 著者名/発表者名
      落合芳博
    • 雑誌名

      日本冷凍空調学会論文集

      巻: 2011 ページ: 339-342

  • [学会発表] Tissue-specific expression of the transcripts encoding the rainbow trout myoglobin gene2012

    • 著者名/発表者名
      Hasan Muhammad Mehedi, Shugo Watabe, Yoshihiro Ochiai
    • 学会等名
      日本水産学会春季大会
    • 発表場所
      東京海洋大学(東京)
    • 年月日
      2012-03-29
  • [学会発表] Fast preparation and autooxidation profile of tuna myoglobin2012

    • 著者名/発表者名
      Mala Nurilmala, Shugo Watabe, Yoshihiro Ochiai
    • 学会等名
      日本水産学会春季大会
    • 発表場所
      東京海洋大学(東京)
    • 年月日
      2012-03-29
  • [学会発表] マグロ・ミオグロビンの温度依存的な構造ゆらぎ2012

    • 著者名/発表者名
      落合芳博
    • 学会等名
      日本水産学会春季大会
    • 発表場所
      東京海洋大学(東京)
    • 年月日
      2012-03-27
  • [学会発表] Uniqueness of myoglobins from aquatic animals : their structures and stabilities2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Ochiai
    • 学会等名
      International Symposium on Muscle Biochemistry
    • 発表場所
      東京大学農学部(東京)
    • 年月日
      2011-10-28
  • [学会発表] Structural profiles and tissue-specific gene transcription of rainbow trout Onchorhynchus mykiss myoglobin2011

    • 著者名/発表者名
      Hasan Muhammad Mehedi, Shugo Watabe, Yoshihiro Ochiai
    • 学会等名
      International Symposium on Muscle Biochemistry
    • 発表場所
      東京大学農学部(東京)
    • 年月日
      2011-10-28
  • [学会発表] Structural and evolutionary characterization of myoglobin from southern bluefin tuna Thunnus maccoyii2011

    • 著者名/発表者名
      Mala Nurilmala, Shugo Watabe, Yoshihiro Ochiai
    • 学会等名
      International Symposium on Muscle Biochemistry
    • 発表場所
      東京大学農学部(東京)
    • 年月日
      2011-10-28
  • [学会発表] 水圏生物グロビン類の構造特性2011

    • 著者名/発表者名
      落合芳博
    • 学会等名
      日本水産学会秋季大会
    • 発表場所
      長崎大学水産学部(長崎)
    • 年月日
      2011-09-28
  • [学会発表] Evolutionary and structural aspects of fish myoglobins2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Ochiai
    • 学会等名
      8th International Congress on Comparative Biochemistry and Physiology
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(名古屋)
    • 年月日
      2011-06-03

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公開日: 2013-06-26  

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