海洋性好熱古細菌における新規制限酵素遺伝子群の網羅的開発に関する研究
海洋性好熱古細菌における新規制限酵素遺伝子群の網羅的開発に関する研究
批准号:
14656082
负责人:
左子 芳彦
金额:
$2.18万
依托单位:
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份:
2002
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
2002 至 2004
中文摘要
古細菌rRNA遺伝子には多数の可動性イントロンが散在し,その各々の内部ORFにはLAGLIDADG型ホーミングエンドヌクレアーゼ(HEase)がコードされている.HEaseはこれらのイントロンの部位特異的転移を司る鍵酵素であり,ゲノム塩基配列の中からイントロンの転移標的を検索・切断しホーミング(homing)過程を開始させる役割を担う.またLAGLIDADG型HEaseは14-40bpの長いDNA配列を認識するレアカッター酵素であることもこれまでの我々の研究から明らかになっている.本年度は,広義の「制限酵素」の範疇に属するLAGLIDADG型HEaseの構造と機能について解析した.海洋性超好熱古細菌Aeropyrum pernixおよび陸上温泉から分離された超好熱古細菌Pyrobaculum oguniense, Thermoproteus spp.から19種の新規な認識配列をもつ酵素を同定し,I-ApeI,I-ApeII,I-Tsp061I等と名づけた.いずれも14〜22bpの長さの偽回文配列または非回文配列を認識するレアカッター酵素であり,それらの基質特異性を詳細に検討した.I-Tsp061Iの結晶については分解能2.0Åの精密立体構造を解明することに成功し,その原子座標をPDBに登録した(PDB ID : 1VAW).I-ApeII遺伝子にランダム変異を導入することにより,その基質特異性が野生型とは異なる人工レアカッター酵素の創製に成功した.立体構造のモデリングから,この変異体における基質特異性の変化は,標的DNAとの相互作用を司るDNA結合表面(βサドル構造)の柔軟性が増強されたことによるものと推測された.
英文摘要
古細菌rRNA遺伝子には多数の可動性イントロンが散在し,その各々の内部ORFにはLAGLIDADG型ホーミングエンドヌクレアーゼ(HEase)がコードされている.HEaseはこれらのイントロンの部位特異的転移を司る鍵酵素であり,ゲノム塩基配列の中からイントロンの転移標的を検索・切断しホーミング(homing)過程を開始させる役割を担う.またLAGLIDADG型HEaseは14-40bpの長いDNA配列を認識するレアカッター酵素であることもこれまでの我々の研究から明らかになっている.本年度は,広義の「制限酵素」の範疇に属するLAGLIDADG型HEaseの構造と機能について解析した.海洋性超好熱古細菌Aeropyrum pernixおよび陸上温泉から分離された超好熱古細菌Pyrobaculum oguniense, Thermoproteus spp.から19種の新規な認識配列をもつ酵素を同定し,I-ApeI,I-ApeII,I-Tsp061I等と名づけた.いずれも14〜22bpの長さの偽回文配列または非回文配列を認識するレアカッター酵素であり,それらの基質特異性を詳細に検討した.I-Tsp061Iの結晶については分解能2.0Åの精密立体構造を解明することに成功し,その原子座標をPDBに登録した(PDB ID : 1VAW).I-ApeII遺伝子にランダム変異を導入することにより,その基質特異性が野生型とは異なる人工レアカッター酵素の創製に成功した.立体構造のモデリングから,この変異体における基質特異性の変化は,標的DNAとの相互作用を司るDNA結合表面(βサドル構造)の柔軟性が増強されたことによるものと推測された.
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Morinaga, Y., Nomura, N., Sako, Y.: "Population dynamics of archaeal mobile introns in natural environments : A shrewd Invasion strategy of the latent parasitic DNA"Microbes and Environments. 17・4. 153-163 (2002)
Morinaga, Y., Nomura, N., Sako, Y.:“自然环境中古菌移动内含子的种群动态:潜在寄生 DNA 的精明入侵策略”微生物与环境 17・4 (2002)。
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
Takai K, Inagaki F, Nakagawa S, Hirayama H, Nunoura T, Sako Y, Nealson KH, Horikoshi K.: "Isolation and phylogenetic diversity of members of previously uncultivated epsilon-Proteobacteria in deep-sea hydrothermal fields"FEMS Microbiology Letters. 218・1. 1
Takai K、Inagaki F、Nakakawa S、Hirayama H、Nunoura T、Sako Y、Nealson KH、Horikoshi K.:“深海热液场中先前未培养的 epsilon-Proteobacteria 成员的分离和系统发育多样性”FEMS 微生物学快报 218。・1.1
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
Nitratiruptor tergarcus gen.nov., sp.nov. and Nitratifractor salsuginis gen.nov., sp.nov., two nitrate-reducing chemolithoautotrophs within the epsilon-Proteobacteria isolated from a deep-sea hydrothermal system in the Mid-Okinawa
Nitratiruptor tergarcus gen.nov., sp.nov.
DOI:
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发表时间:
2005
期刊:
Int.J.Syst.Evol.Microbiol. 55(印刷中)
影响因子:
--
作者:
[Nakagawa, S. et al.]
通讯作者:
S. et al.
野村紀通, 左子芳彦: "超好熱古細菌からの遺伝子資源の開発利用"月刊海洋号外(特集「海洋微生物II-基礎,応用研究とその利用」). 35号. 168-175 (2003)
野村纪道、佐子义彦:“超嗜热古菌遗传资源的开发利用”月刊海洋号(特刊“海洋微生物II-基础、应用研究及其利用”)第35期。168-175(2003)。
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
Takai, K., F.Inagaki, S.Nakagawa, H.Hirayama et al.: "Isolation and phylogenetic diversity of members of previously uncultivated ε-Proteobacteria in deep-sea hydrothermal fields"FEMS Microbiology Letters. 218巻1号. 167-174 (2003)
Takai,K.,F.Inagaki,S.Nakakawa,H.Hirayama 等:“深海热液区中先前未培养的 ε-变形菌的分离和系统发育多样性”FEMS 微生物学快报,第 218 卷。 1. 167 -174 (2003)
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
共 18 条
次世代バイオ触媒構築に向けた一酸化炭素資化菌の包括的研究
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批准号:16H02569
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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资助金额:$25.71万
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财政年份:2016
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负责人:左子 芳彦
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依托单位:
海洋性好熱菌による難分解性プラスチックの分解及び有用物質生産システムの構築
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批准号:20658050
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项目类别:Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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资助金额:$2.24万
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财政年份:2008
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负责人:左子 芳彦
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依托单位:
海洋性好熱古細菌からの水素エネルギーに応用可能な次世代型ヒドロゲナーゼの研究
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批准号:17658095
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项目类别:Grant-in-Aid for Exploratory Research
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资助金额:$2.24万
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财政年份:2005
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负责人:左子 芳彦
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依托单位:
海底熱水口由来の超好熱遺伝子群の開発に関する研究
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批准号:09876054
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项目类别:Grant-in-Aid for Exploratory Research
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资助金额:$1.22万
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财政年份:1997
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负责人:左子 芳彦
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依托单位:
アレキサンドリウム属の有毒株を識別可能なモノクローナル抗体の開発
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批准号:02760112
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项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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资助金额:$0.51万
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财政年份:1990
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负责人:左子 芳彦
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依托单位:
プロトゴニオラックス属の有毒株を識別可能なモノクローナル抗体の開発
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批准号:01760152
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项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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资助金额:$0.64万
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财政年份:1989
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负责人:左子 芳彦
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依托单位:
アイソザイム分析による淡水赤潮過鞭毛藻Peridinium属の化学分類
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批准号:62760152
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项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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资助金额:$0.58万
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财政年份:1987
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负责人:左子 芳彦
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依托单位:
アイソザイム分析による淡水赤潮藻類Peridinium属の化学分類に関する研究
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批准号:61760161
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项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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资助金额:$0.58万
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财政年份:1986
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负责人:左子 芳彦
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依托单位:
淡水赤潮藻類 Peridinium 属のシストに関する生理・生化学的研究
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批准号:60760144
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项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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资助金额:$0.64万
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财政年份:1985
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负责人:左子 芳彦
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依托单位:
淡水赤潮藻類 Peridinium 属のシスト形成及び発芽に関する生理・生化学的研究
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批准号:59760137
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项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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资助金额:$0.7万
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财政年份:1984
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负责人:左子 芳彦
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依托单位:
淡水赤潮プランクトンのシストに関する生理・生化学的研究
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批准号:58760138
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项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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资助金额:$0.64万
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财政年份:1983
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负责人:左子 芳彦
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依托单位:
海外基金