超好熱始原菌における"missing gene"の同定と機能検証

超嗜热古菌“缺失基因”的鉴定及功能验证

• 批准号: 16681016
• 负责人: 福居 俊昭
• 金额: $ 18.64万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16681016/
• 关键词: 超好熱菌; 始原菌; アーキア; ゲノム; Missing gene; 機能未知遺伝子; 遺伝子破壊; トランスポゾン

90℃以上でも生育可能な超好熱菌においては生育に必須な機構や代謝を構成する遺伝子群がそのゲノム中に見いだされても、その一部は相同性解析から全く同定できない"missing gene"となっているケースが多い。本研究では、T.kodakaraensisのゲノム情報と遺伝子操作技術により本菌の2.09Mbpゲノム上に散在する"missing gene"の同定と機能検証を進めた。昨年度までに引き続き、超好熱菌ではこれまで例のないトランスポゾンによるランダム変異法の確立を試みた。好酸好熱菌S.solfataricusのトランスポゾン転移株から単離したトランスポザーゼ(TPase)遺伝子、および近縁のP.furiosusの推定TPase遺伝子を種々のプロモーター領域の下流に配置したトランスポゾンベクターを新たに作製した。これらを用いてT.kodakaraensisトリプトファン要求性株におけるtrpEマーカ0の転移を試みたが、明確なトランスポゾンによる転移の確認はできなかった。今後はTPase遺伝子の発現の確認や、in vitroでの転移活性の確認を行い、最終的に超好熱菌におけるトランスポゾン変異の確立を目指す。一方、T.kodakaraensis有機酸代謝経路において"missing gene"であるスクシニル-CoAシンテターゼ(SCS)が、アセチル-CoAシンテターゼI(ACSI)およびACS IIのパラログであることを見出した。特にSCSとACS IIは共通のスモールサブユニットに異なるラージサブユニットが会合することにより異なる基質特異性と機能を実現していることを明らかにした。また通常は糖新生酵素であるホスホエノールピルビン酸シンターゼが超好熱菌の解糖系において必須であることを遺伝子破壊により証明した。

Above 90 ℃ で も fertility may な super hot bacteria に お い て は fertility に must や metabolic を な organization す る heritage 伝 subgroup が そ の ゲ ノ ム に seen い だ さ れ て も, そ の a は identity resolution か ら く all be で き な い "missing gene" と な っ て い る ケ ー ス が い more. This study で は, T.k odakaraensis の ゲ ノ ム intelligence と heritage 伝 sub operations technology に よ り this bacterium の 2.09 Mbp ゲ ノ ム に scattered in す る "missing gene" の card with fixed と function 検 を into め た. Yesterday's annual ま で に lead き 続 き, super hot bacteria で は こ れ ま で example の な い ト ラ ン ス ポ ゾ ン に よ る ラ ン ダ ム - try different method の established を み た. Good acid hot bacteria S.s olfataricus の ト ラ ン ス ポ ゾ ン planning move plant か ら 単 from し た ト ラ ン ス ポ ザ ー ゼ (TPase) heritage 伝, お よ び nearly try の P.f uriosus の presumption TPase heritage 伝 を kind son 々 の プ ロ モ ー タ の obscene に ー field configuration し た ト ラ ン ス ポ ゾ ン ベ ク タ ー を new た し に as a system Youdaoplaceholder0. こ れ ら を with い て T.k odakaraensis ト リ プ ト フ ァ ン plant sex に お け る trpE マ ー カ 0 の planning move を try み た が, clear な ト ラ ン ス ポ ゾ ン に よ る planning move の confirm は で き な か っ た. Future は TPase posthumous son 伝 の 発 is の confirm や, in vitro で の planning move line active の confirm を い bacteria, the final に super hot に お け る ト ラ ン ス ポ ゾ ン - different の establish を refers す. Organic acids in the metabolic 経 road side, T.k odakaraensis に お い て "missing gene" で あ る ス ク シ ニ ル - CoA シ ン テ タ ー ゼ (SCS) が, ア セ チ ル - CoA シ ン テ タ ー ゼ I (ACSI) お よ び ACS II の パ ラ ロ グ で あ る こ と を shows し た. Common special に SCS と ACS II は の ス モ ー ル サ ブ ユ ニ ッ ト に different な る ラ ー ジ サ ブ ユ ニ ッ ト meet が す る こ と に よ り different な る substrate specificity と function を be presently し て い る こ と を Ming ら か に し た. ま た often は sugar new enzyme で あ る ホ ス ホ エ ノ ー ル ピ ル ビ ン acid シ ン タ ー ゼ が super hot bacteria の solution of sugar is に お い て must で あ る こ と を heritage 伝 son broken 壊 に よ り prove し た.

项目成果

Characterization of a novel glucosamine-6-phosphate deaminase from a hyperthermophilic archaeon

• DOI: 10.1128/jb.187.20.7038-7044.2005
• 发表时间: 2005-10-01
• 期刊: JOURNAL OF BACTERIOLOGY
• 影响因子: 3.2
• 作者: Tanaka, T;Takahashi, F;Imanaka, T
• 通讯作者: Imanaka, T

Complete genome sequence of the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis KOD1 and comparison with Pyrococcus genomes

• DOI: 10.1101/gr.3003105
• 发表时间: 2005-03-01
• 期刊: GENOME RESEARCH
• 影响因子: 7
• 作者: Fukui, T;Atomi, H;Imanaka, T
• 通讯作者: Imanaka, T

Description of Thermococcus kodakaraensis sp. nov., a well studied hyperthermophilic archaeon previously reported as Pyrococcus sp. KOD1

• DOI: 10.1155/2004/204953
• 发表时间: 2004-10-01
• 期刊: Archaea
• 影响因子: 2.4
• 作者: Atomi, Haruyuki;Fukui, Toshiaki;Imanaka, Tadayuki
• 通讯作者: Imanaka, Tadayuki

バイオプロセスハンドブック(好熱菌の発見とその応用)

生物过程手册（嗜热细菌的发现及其应用）

• 发表时间: 2007
• 作者: S.Sato;T.Fukui;H.Atomi;T.Imanaka;福居 俊昭(分担)
• 通讯作者: 福居 俊昭(分担)

Phosphoenolpyruvate synthase plays an essential role for glycolysis in the modified Embden-Meyerhof pathway in Thermococcus kodakarensis

• DOI: 10.1111/j.1365-2958.2006.05287.x
• 发表时间: 2006-08-01
• 期刊: MOLECULAR MICROBIOLOGY
• 影响因子: 3.6
• 作者: Imanaka, Hiroyuki;Yamatsu, Atsushi;Imanaka, Tadayuki
• 通讯作者: Imanaka, Tadayuki