超好熱菌低温ショックシャペロンの作用機序

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23580121
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用微生物学
• 研究機関: 関西学院大学
• 研究代表者: 藤原 伸介 関西学院大学, 理工学部, 教授 (90263219)
• 連携研究者: 今中 忠行 立命館大学, 生命科学部, 教授 (30029219) ; 跡見 晴幸 京都大学, 工学研究科, 教授 (90243047)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: アーキア / 低温ショック / シャペロン / RNAヘリカーゼ

研究概要

本研究では超好熱菌Thermococcus kodakarensisの低温ストレス環境下での適応現象を探るとともに、低温で発現する遺伝子の誘導機構について検討した。分子シャペロンであるDEAD型RNAヘリカーゼ（TK0306）、分子シャペロニンCpkA（TK0678）は低温ストレス環境下での生育に必須であった。またTK0306遺伝子の低温誘導を支配する領域の探索を行った結果、SD領域と開始コドンの間に存在するAの連続する配列（AAAAA）が重要な役割を果たしていることが明らかになった。この領域で、高温特異的な転写終結が起こり、結果として低温特異的な遺伝子の発現がなされていると考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] 超好熱性アーキアの低温誘導性遺伝子に見出された新しい調節配列 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤原伸介
  • 雑誌名: 化学と生物 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 耐熱性タンパク質を利用したビスフェノールAの吸着 (2014)
  • 著者名/発表者名: 秀瀬涼太,今岡進,藤原伸介
  • 雑誌名: ケミカルエンジニヤリング 巻: 59/4 ページ: 17-21
• [雑誌論文] Identification of a novel aminopropyltransferase involved in the synthesis of branched-chain polyamines in hyperthermophiles (2014)
  • 著者名/発表者名: Okada, K., Hidese, R., Fukuda, W., Niitsu,M., Takao,K., Horai,Y., Umezawa, N., Higuchi, T., Oshima, T., Yoshikawa, Y., Imanaka, T., Fujiwara, S.
  • 雑誌名: J.Bacteriol., (American Society for Microbiology, Washington DC, USA) 巻: 196/10 ページ: 1866-1876
  • DOI: 10.1128/JB.01515-14
  • 査読あり
• [雑誌論文] Different roles of two transcription factor B proteins in the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakarensis (2014)
  • 著者名/発表者名: Hidese, R., Nishikawa, R., Gao, L., Katano, M., Imai, T. Kato, S., Kanai, T., Atomi, H., Imanaka, T., Fujiwara, S.
  • 雑誌名: Extremophiles (Springer Co.Ltd., New York) 巻: 18 ページ: 573-588
  • DOI: 10.1007/s00792-014-0638-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Importance and determinants of induction of cold-induced DEAD RNA helicase in the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakarensis (2013)
  • 著者名/発表者名: Nagaoka, E., Hidese, R., Imanaka,T., and Fujiwara, S.
  • 雑誌名: J.Bacteriol., (American Society for Microbiology, Washington DC, USA) 巻: 195/15 ページ: 3442-3450
  • DOI: 10.1128/JB.00332-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] A genetic examination of initial amino acid oxidation and glutamate catabolism in the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakarensis (2013)
  • 著者名/発表者名: Yokooji, Y., Sato, T., Fujiwara, S., Imanaka, T., and Atomi, H.
  • 雑誌名: J.Bacteriol., (American Society for Microbiology, Washington DC, USA) 巻: 195 ページ: 1940-1948
  • DOI: 10.1128/JB.01979-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高楽.好熱菌研究のいま:高温適応から低温適応へ (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤原伸介
  • 雑誌名: 日本生物工学会誌 巻: 90/11 ページ: 701-705
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高温において翻訳活性化作用を持つポリアミン (2012)
  • 著者名/発表者名: 秀瀬涼太,藤原伸介
  • 雑誌名: バイオサイエンスとインダストリー 巻: 70/3 ページ: 211-212
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinetic analysis of reverse transcriptase activity of bacterial family A DNA polymerases (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasukawa, K., Konishi, A., Shinomura, M., Nagaoka, E., and Fujiwara, S.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. (Elsevier Science B.V., Amsterdam, The Netherlands) 巻: 427 ページ: 654-658
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2012.09.116
  • 査読あり
• [雑誌論文] Indole-3-glycerol-phosphate synthase is recognized by a cold-inducible group II chaperonin in Thermococcus kodakarensis (2012)
  • 著者名/発表者名: Gao, L., Danno, A., Fujii, S., Fukuda, W., Imanaka, T., and Fujiwara, S.
  • 雑誌名: Appl.Environ. Microbiol. (American Society for Microbiology, Washington DC, USA) 巻: 78 ページ: 3806-3815
  • DOI: 10.1128/AEM.07996-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mutations to create thermostable reverse transcriptase with bacterial family A DNA polymerase from Thermotoga petrophila K4 (2012)
  • 著者名/発表者名: Sano, S., Yamada, Y., Shinkawa, T., Kato, S., Okada, T., Higashibata, H., and Fujiwara, S.
  • 雑誌名: J. Biosci. Bioeng. (Elsevier Science B.V., Amsterdam, The Netherlands) 巻: 113/3 ページ: 315-321
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2011.11.001
  • 査読あり
• [学会発表] 安定性の異なるtrpC遺伝子の置換が超好熱菌の生育に及ぼす影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 三浦歌織,藤原綾子,秀瀬涼太,今中忠行,藤原伸介
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 明治大学
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] 超好熱菌の分岐鎖ポリアミン合成酵素の役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡田和真,秀瀬涼太,今中忠行,藤原伸介
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 明治大学
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] 超好熱菌の長鎖・分岐型ポリアミンの翻訳促進効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井上貴央,岡田和真,秀瀬涼太,今中忠行,藤原伸介
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 明治大学
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] 超好熱菌由来の長鎖分岐型ポリアミンの生合成経路と機能 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤原伸介
  • 学会等名: 第14回極限環境生物学会年会
  • 発表場所: 明治大学
  • 年月日: 2013-10-26
• [学会発表] 長鎖•分岐型ポリアミン添加による高温下での無細胞翻訳系の高効率化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 井上貴央,秀瀬涼太,岡田和真,福田青郎,今中忠行,藤原伸介
  • 学会等名: 第65回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 年月日: 2013-09-18
• [学会発表] An important role of cysteine desulfurase on the environmental adaptation of Thermococcus kodakarensis (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Hidese, T. Inoue, S. Fujiwara
  • 学会等名: Thermophiles 2013 12th International Meeting at the University of Regensburg
  • 発表場所: Regensburg, Germany
  • 年月日: 2013-09-12
• [学会発表] 好熱菌分岐鎖ポリアミンの生合成、および高温下での翻訳の効率化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤原伸介
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] 耐熱性Protein Disulfide Isomeraseを利用した効率的なBPAの回収 (2013)
  • 著者名/発表者名: Alshehri Amira,安部芳,秀瀬涼太,今岡進,藤原伸介
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] 超好熱性アーキアThermococcus kodakarensisの新規アミノプロピル基転移酵素の同定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡田和真,秀瀬涼太,福田青郎,大島泰郎,今中忠行,藤原伸介
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] 超好熱菌Thermococcus kodakarensisの水素・硫化水素発生に関わる転写因子Tk-SurRの転写制御機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川妻孝平,秀瀬涼太,今中忠行,藤原伸介
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] 超好熱始原菌Thermococcus kodakarensisの二つのTranscription factor Bの異なる役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西川諒,秀瀬涼太,今井友裕,加藤知,跡見晴幸,金井保,片野正展,藤原伸介
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] 超好熱始原菌Thermococcus kodakarensisの低温誘導型RNAヘリカーゼの機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: Sahara Tatit Novi,長岡英里子,秀瀬涼太,今中忠行,藤原伸介
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] 超好熱性アーキアのリボソーム画分に存在する熱ショックタンパク質の機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 井上貴央,青木俊,秀瀬涼太,細川桂一,跡見晴幸,今中忠行,藤原伸介
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] 超好熱菌Thermococcus kodakarensisの低温誘導型RNAヘリカーゼの誘導機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長岡英里子,秀瀬涼太,今中忠行,藤原伸介
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: マリンメッセ福岡
  • 年月日: 2012-12-16
• [学会発表] 高楽,秀瀬涼太,今中忠行,藤原伸介.耐熱性の異なるTrpCが超好熱菌の生育に及ぼす影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤原綾子
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: マリンメッセ福岡
  • 年月日: 2012-12-16
• [学会発表] 超好熱性アーキアのリボソーム画分に存在する熱ショックタンパク質の機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 井上貴央,青木俊,秀瀬涼太,細川桂一,跡見晴幸,今中忠行,藤原伸介
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: マリンメッセ福岡
  • 年月日: 2012-12-15
• [図書] Protein synthesis and polyamines in thermophiles : Effect of polyamines on nucleic acid maintenance and gene expression. In T. Kusano and H.Suzuki (ed.), Polyamines, a universal molecular nexus for growth, survival and specialised metabolism (2014)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara, S., Hidese, R., and Fukuda, W.
  • 出版者: Springer Co.Ltd.(in press)
• [図書] Long-chain and branched polyamines in thermophilic microbes. In T. Kusano and H.Suzuki (ed.), Polyamines, a universal molecular nexus for growth, survival and specialised metabolism (2014)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, W., Hidese, R., and Fujiwara, S.
  • 出版者: Springer Co.Ltd.(in press)
• [図書] 遺伝子工学の原理 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松田祐介、田中克典、東端啓貴、福田青郎、関由行、藤原伸介
  • 総ページ数: 201(1-81)
  • 出版者: 三共出版
• [備考]
  • URL: http://sci-tech.ksc.kwansei.ac.jp/~fujiwara/