アーキア特有の新規核酸・ペントース代謝機構の解明

阐明古细菌独特的新型核酸/戊糖代谢机制

基本信息

批准号：
14J05097
负责人：
青野陸
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度、超好熱性アーキアThermococcus kodakarensisを用いた研究において、nucleosideのうちadenosine, guanosine, uridineを分解する経路 (ペントースビスリン酸経路) を解明し、その成果を学術雑誌Nature Chemical Biologyにて発表することが出来た。そこで今年度はまず、まだ不明であるcytidineの分解機構を明らかにしようと試みた。Cytidineを添加した条件において転写量が上昇した遺伝子のうち8遺伝子に着目し、これらの遺伝子とcytidine分解との関連性を検討するため、遺伝子破壊株の取得を試みた。その結果、8遺伝子のうち5遺伝子の破壊用プラスミドが構築でき、そのうち3遺伝子の破壊株を取得することができた。またこれまでの研究において、4種のnucleoside 5’-monophosphate (NMP) のうちAMP, CMP, UMPを分解する経路を明らかにしていたが、GMPについてはどのように分解されるのか不明であった。そこでGMPがNMP phosphataseによる脱リン酸化によってguanosineへと変換された後、ペントースビスリン酸経路によって分解される可能性を考え、その検討を行うため、NMP phosphatase推定遺伝子を破壊した株の取得を試みた。その結果、目的遺伝子の破壊株を取得することが出来た。さらに、ペントースビスリン酸経路の普遍性を検討するため、他のアーキアを対象にnucleoside分解に関わるkinaseの探索を試みた。その結果、超好熱性アーキアの一種であるArchaeoglobus fulgidusにおいて、nucleosideの一種であるinosineおよびguanosineをリン酸化するkinaseを同定することが出来た。さらにこのkinaseについて詳細な生化学的解析を行い、その酵素学的諸性質を明らかにした。この成果について、現在論文を執筆中であり、学術雑誌への投稿を予定している。

在上一年，在使用高疗法kodakarensis的一项研究中，我们阐明了在核侧（双磷酸五磷酸盐途径）中降解腺苷，鸟嘌呤和尿苷的途径，并能够在学术期刊《自然化学生物学》中呈现其结果。因此，今年我们首先试图阐明胞苷的分解机制，这仍然是未知的。我们专注于八个基因，其在添加胞苷的条件下的转录量增加，为了研究这些基因与胞苷降解之间的关系，我们试图获得基因破坏菌株。结果，构建了八个基因中五个中断的质粒，其中3个能够获得破坏菌株。先前的研究还揭示了在四种类型的5'-单磷酸盐（NMP）中降解AMP，CMP和UMP的途径，但目前尚不清楚GMP是如何降解的。因此，为了考虑通过NMP磷酸酶去磷酸化将GMP转化为鸟嘌呤，然后被戊链磷酸磷酸盐途径降解的可能性，我们试图获得一种破坏了推定的NMP磷酸酶基因的菌株。结果，获得了靶基因的破坏性菌株。此外，为了研究戊链磷酸途径的普遍性，我们试图探索参与其他考古学中核侧向降解的激酶。结果，一种磷酸化肌苷和鸟嘌呤（一种核视觉）的激酶能够在富尔吉杜斯（Archaeoglobus fulgidus）中鉴定，这是一种高疗法。此外，对该激酶进行了详细的生化分析，以阐明其酶促性能。他目前正在撰写有关这一发现的论文，并计划将其提交给学术期刊。