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超好熱菌シャペロニンに関する基礎的研究及びそれを用いたタンパク質安定化システムの構築

超嗜热伴侣蛋白的基础研究及利用其构建蛋白质稳定系统

基本信息

批准号：
02F00204
负责人：
藤原伸介
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kwansei Gakuin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

原始生命の低温適応は多様性獲得と密接な関係があったと考えられる。本研究では超好熱菌には低温で誘導される分子シャペロンが存在すると考え、生育限界下限の温度で培養したときに誘導されてくるタンパク質の中から分子シャペロンとしての機能をもつものの探索を試みた。超好熱菌にThermococcus kodakaraensisを用い、生育下限限界温度で発現するタンパク質について二次元電気泳動を利用したプロテオーム解析を行った。70℃で培養した細胞中には90℃で培養した時には見られないいくつかのタンパク質が見られた。このうち、発現の傾向が顕著なものを選び、アミノ酸配列分析を行ったところ、ひとつは分子シャペロニンのひとつCpkAであることが確認された。これまでの研究からCpkAは低温特異的な分子シャペロニンではないかと予想されていたが、今回の実験によりそのことが確かめられた。現在、この遺伝子を破壊したcpkA遺伝子欠損株の構築を行っている。CpkAのホモログを他の好熱性生物で調べたところ、生育温度が下がるに連れてゲノム上に複数のオルソログをパラロガスに有する傾向が見られる。例えばThermococcus kodakaraensisよりも生育温度が高い同じ目のPyrococcus属や同じEuryarchaeota門で生育温度の高いメタン菌Methanococcus jannashiiではいずれもオルソログはひとつしか存在しない。一方、同じ、Euryarchaeota門でも生育温度の低い菌は複数のCpkAホモログをパラロガスにもつ。これらは進化の過程でゲノム上で派生したパラログと考えられた。以上の知見はCpkAは超好熱菌が低温適応するために獲得した分子シャペロン(シャペロンニン)であったことを強く示唆する。

The low-temperature adaptability of primitive life is closely related to the acquisition of diversity and close connection. This study is aimed at exploring the molecular structure and function of super-thermophilic bacteria induced by low temperature and low temperature of fertility. Thermococcus kodakaraensis is used to analyze the occurrence of secondary electromigration. When cultured at 70℃, the cells are not cultured at 90℃. The tendency of this phenomenon to occur is to select and analyze the acid sequence, and to identify the molecular sequence. The study of CpkA was carried out at low temperature. Now, this is the first time that we've had a chance to build a plant that's damaged. CpkA has a tendency to modulate the temperature of other thermophilic organisms, and to decrease the temperature of their growth. For example, Thermococcus kodakaraensis has a high fertility temperature and belongs to the genus Pyrococcus. It belongs to the genus Euryarchaeota. It has a high fertility temperature and belongs to the genus Methanococcus jannashii. A party, the same, Euryarchaeota door to the low temperature of fertility bacteria, a number of CpkA The process of evolution must be based on the evolution process. The above findings indicate that CpkA is a very good candidate for low temperature adaptation.