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

海洋嗜热古菌新型限制性内切酶基因组的综合开发研究

• 批准号: 14656082
• 负责人: 左子 芳彦
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Kyoto University
• 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
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14656082/
• 关键词: 古細菌; ゲノム多型; イントロンホーミング; 遺伝子水平伝播; ホーミングエンドヌクレアーゼ; 利己的遺伝子; 可動性イントロン; 超好熱菌; ゲノム; 有用遺伝子資源; II型制限酵素; タンパク質-DNA相互作用; 制限修飾系; バイオインフォマテイックス; 無細胞蛋白質合成系; 耐熱性酵素

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.

Most of the strains of ancient fungus, rRNA, were scattered, and the transfer of enzymes from the internal ORF, LAGLIDADG, LAGLIDG, and other parts of the body. The transfer of enzymes in each part of the body. On the basis of the distribution system, the cable of the train is used to cut off the health care equipment (homing) at the beginning of the service operation. The LAGLIDADG type HEase 14-40bp long DNA is arranged to know how to read the enzyme, the enzyme and the enzyme. This year, the scope of the restriction enzyme system is based on the LAGLIDADG HEase machine. Marine super-good Archaea Aeropyrum pernix, Thermoproteus spp. According to the new regulations of the 19th century, we know that the enzymes are the same, Imura peijia, Imuri Tsp061I and so on. Please 14~22bp long palindromes with palindromes, non-palindromes, non-palindromes, enzymes, enzymes The atomic seat marker PDB registers the target (PDB ID: 1VAW). The I-ApeII marker was loaded into the wild type gene, which was named wild type, artificial gene, enzyme, enzyme. The three-dimensional system is designed to improve the mechanical properties of the system, and the DNA interaction system is designed to improve the flexibility of the DNA bonding surface (β-junction).

项目成果

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)。

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

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.

• 发表时间: 2005
• 期刊: Int.J.Syst.Evol.Microbiol. 55(印刷中)
• 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）。

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)