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超好熱菌を用いた真核生物の起源に関する研究

利用超嗜热菌研究真核生物的起源

基本信息

批准号：
08257212
负责人：
今中忠行
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyoto 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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至 1997
项目状态：
已结题

项目摘要

超好熱菌(Hyperthermophilic archaea)はその生育環境の特殊性から原始生命体に最も近い生物と考えられている。我々は鹿児島県小宝島より超好熱菌Pyrococcus属KOD1株を分離し、そのゲノムの大きさ(2036kb)が大腸菌のゲノムサイズ(4,700kbp)の半分以下であり、遺伝情報の高密度な濃縮が起こっていることを明らかにした。さらにKOD1株の遺伝子の推定アミノ酸配列を既知の遺伝子と比較検討したところ、転写、翻訳といった遺伝子発現の根幹をなす遺伝、蛋白質群は真核生物と高い相同性が認められた。KOD1株のRNA合成酵素のサブユニット構造は原核生物のタイプ(α、β、β、‘σ)とは異なり、真核生物の酵素のように10種類以上の複雑なサブユニットで成り立っていた。翻訳に関与するアミノアシルtRNA合成酵素も活性に関与する領域は真核生物の酵素と高い相同性を示した。蛋白質安定化因子でもある分子シャペニロンなども真核生物のカウンターパートであるTCP‐1(t‐complex polypeptide‐1)と酷似していた。このように超好熱菌の生命活動の根幹は真核生物型酵素・蛋白質でなされていると思われる。一方、ABCファミリーなどの膜透過系酵素やアミノ酸合成系・エネルギー代謝系の酵素などで細菌型酵素の特徴が確認された。例えばアンモニア同化系の中心的な酵素であるグルタミン合成酵素(GS),グルタミン酸脱水酵素(GDH)は細菌の酵素と類似した一次構造を有していた。特に、KOD1株のGDH,GSはそれぞれ6量体、12量体を構成し、高次構造的にも細菌型が保存されていた。KOD1株から精製された2種類のアミラーゼは、いずれも細菌型アミラーゼの保存配列を有していた。その他、細菌に特徴的なビタミンB12の合成に関与する酵素であるコビル酸合成酵素の遺伝子もKOD1株から取得された。

Hyperthermophilic archaea is the most primitive organism in the world. We isolated one strain of Pyrococcus genus KOD from Kagoshima Prefecture, Kagoshima Prefecture, Kagoshima Prefecture The putative nucleotide sequence of KOD1 strain was compared with known nucleotide sequences, and the nucleotide sequence of KOD1 strain was compared with that of KOD1 strain. The nucleotide sequence of KOD1 strain was compared with that of KOD1 strain. The RNA synthase of KOD1 strain has more than 10 kinds of complex enzymes. The structure of RNA synthase of KOD1 strain is different from that of prokaryotic (α, β, σ) and eukaryotic enzymes. The activity of tRNA synthase is closely related to that of eukaryotic enzymes. Protein Stabilizing Factors: TCP-1(t-complex polypeptide-1) and Imitation in Eukaryotes The root stem of the super-hot bacteria and the eukaryotic enzyme and protein are the most important factors in the life cycle of the super-hot bacteria. The characteristics of the enzyme of the membrane permeation system, the enzyme of the acid synthesis system, the enzyme of the metabolic system and the bacterial enzyme were confirmed. For example, the enzyme in the center of the assimilation system is similar to the enzyme in bacteria. In particular, KOD1 strain of GDH,GS contains 6 and 12 components, and higher-order bacterial types are preserved. KOD1 strain was purified from 2 species and preserved in the middle. A strain of KOD was obtained from the enzyme involved in the synthesis of B12, which is characteristic of other bacteria.