異環境生物のエネルギー

外星生物的能量

• 批准号: 01617003
• 负责人: 向畑 恭男
• 金额: $ 26.3万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-01617003/
• 关键词: ハロバクテリア; スルホロブス; 鉄酸化細菌; 液胞; アーキロドプシン; H^+ ATPアーゼ; H^+ PPiアーゼ; チトクロム酸化酵素

この研究では、異常な環境に生息する微生物が工夫/改変して持つ独特のエネルギー転換系の構造と作動機作を解明することと、これを通して常環境の生物のエネルギー転換系についての理解を深めることを目的とした。本年度研究結果抜粋:高度好塩性細菌ハロバクテリアの新種からバクテリオロドプシン(bR)とも、前年度に発見のアーキロドプシン(aR)とも異なる光駆動H^+ポンプを同定し、アーキロドプシンー2と命名した。この新レチナールタンパク質の遺伝子をクローン化して、DNA塩基/アミノ酸配列を決めたところ、bRとの相同性は60%弱、aRとは90%弱であり、3者で特にH^+の通路を形成するC、F、Gの3本のヘリックスのアミノ酸の保存度が高かった。これらの結果からポンプタンパク質の必須立体構造についての多くの重要な示唆を得た。さらにATPアーゼ遺伝子をクローン化して、主2サブユニットのDNA塩基/アミノ酸配列を決定した。この配列は前年度に決定した好酸好熱性古細菌スルホロブスとメタン産生古細菌のATPアーゼ、および液胞のV型ATPアーゼのいずれのアミノ酸配列とも相同性が高く、ミトコンドリアのF型ATPアーゼのそれとは低くて、初年度に免疫交差反応で得た新知見が確証された。スルホロブスATPアーゼでは同一オペロン内の全遺伝子のDNA塩基/アミノ酸配列を決定し、ホロ酵素が、少なくとも膜内に1種、膜上に5種のサブユニットを持つと推定した。好酸性鉄酸化細菌から、前年度に同定したpH3を至適とするCyt552と対となる酸化酵素を精製して酵素化学的性質を精査し、この酵素が従来の予測とは逆のペリプラズマ側で機能していると推定した。植物液胞膜からH^+輸送性で73kDaのピロフォスファターゼを初めて単離精製した。この酵素は分子量、抗原性等で従来知られたものと異なることを見出した。これらの結果は極めて斬新なものである。

このResearch では、Abnormal なEnvironment にBiology する が が FU/Change 変 し て holder つ の エ ネ ル ギ ー転 Change system の の actuator actionを解明することと、これを通してNormal environment ののエネルギー転Change system についてのUnderstanding を深めることをpurpose とした. This year’s research results are as follows: New species of highly transgenic bacterium Hacteria spp.発见のアーキロドプシン(aR)ともdifferentなる光槆动H^+ポンプを同定し、アーキロドプシンー2と名した. DNA The homogeneity of the base/アミノ acid combination is 60% weak , aRとは90% weak であり, 3 people で特にH^+の道を form するC, F, G のヘリックスのアミノ sour の high preservation degree がった.これらのRESULTS からポンプタンパク性のRequired three-dimensional structure についての多くのimportantな Show唆を得た.さらにATPアーゼ缝子をクローン化して, main 2サブユニットのDNA桩base/アミノ acid alignmentをdeterminationした. The combination was decided in the previous year and is acid-friendly and thermophilic archaea. Produces archaeal ATP and V-type ATP from vacuole cellsアミノAcid arrangement and high homogeneity, ミトコンドリアのF type ATPアーゼThe new knowledge is low and the immunity cross-reaction in the first year is confirmed by new knowledge and insights.スルホロブスATP アーゼでは Same オペロン内の全性伝子のDNA桩组/アミノAcid sequence をdetermination There are 1 type of fixed enzyme, ホロzyme, 1 type of small なくともin the membrane, 5 types of のサブユニットをholding and presumed した on the membrane. Good acid iron acidifying bacteria から、Previous year's same determination したpH3を to suitable とするCyt552 と対となる acidifying enzyme をRefined しThe chemical properties of enzymes are carefully investigated, and the functions of enzymes are estimated and reversed. Plant sol cell membrane からH^+ transportability 73kDa のピロフォスファターゼをInitial めて単isolation refined した. The molecular weight, antigenicity, etc. of the enzyme are determined by the enzyme.これらのRESULTSは极めて新なものである.

项目成果

Shigeru Kurosawa: "Plasma-polymerized membrane electrode selective for lopophilic cations" Journal of Membrane Science. 46. 157-166 (1989)

Shigeru Kurosawa：“对亲脂性阳离子具有选择性的等离子体聚合膜电极”膜科学杂志。

Masahiro Kai: "Cytochrome oxidase of an acidophilic iron-oxidizing bacterium,Thiobacillus ferrooxidans,functions at pH 3.5" Biochemical and Biophysical Research Communication. 160. 839-843 (1989)

Masahiro Kai：“嗜酸性铁氧化细菌（氧化亚铁硫杆菌）的细胞色素氧化酶在 pH 3.5 下发挥作用”生物化学和生物物理研究通讯。

Akihiko Sato: "Thiobacillus ferroxidans cytochrome c__ー-552:Purification and some of its molecular features" Biochimica et Biophysica Acta. 976. 129-134 (1989)

Akihiko Sato：“氧化亚铁硫杆菌细胞色素 c__-552：纯化及其一些分子特征”Biochimica et Biophysicala Acta。976. 129-134 (1989)

Yasuo Mukohata: "Australian halobacteria and their ion-pumping rhodopsins" Photochemistry and Photobiology. (1990)

Yasuo Mukohata：“澳大利亚盐细菌及其离子泵视紫红质”光化学和光生物学。

Takao Kodama: "A stopped-flow calorimeter with a thermocouple array sensor for studies of energetic aspects of enzymatic reactions" Thermochimica Acta. (1990)

Takao Kodama：“带有热电偶阵列传感器的停流热量计，用于研究酶反应的能量方面”Thermochimica Acta。