真核生物における嫌気的ATP合成経路の多様性と進化

真核生物厌氧ATP合成途径的多样性与进化

• 批准号: 22K06368
• 负责人: 橋本 哲男
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06368/
• 关键词: 嫌気性原虫; 基質レベルリン酸化; アシルCoA合成酵素; 比較生化学; フォルニカータ; 嫌気的ATP合成; メタモナス生物群

リコンビナントAcetyl-CoA synthetase (ACS) について、ATP合成方向の活性を、自由生活種のAduncisulcus paluster, Kipferlia bialataおよび寄生種のGiardia intestinalisの3生物種間で比較解析した。基質であるAcetyl-CoAおよびADPに関し、ADPの濃度を一定にしてAcetyl-CoAの濃度を0.01mM, 0.03mM, 0.05mM, 0.08mM, 0.13mM, 0.20mM, 0.30mM, 0.40mM, 0.50mMと変化させ、反応によって遊離するCoAの濃度を測定したところ、3生物種ともにATP合成活性のあることが明らかになった。Giardiaについては先行研究と同等の活性のあることが再現でき、自由生活2生物種についても、リコンビナントタンパク質の発現に用いた配列が確かにACSをコードしていることを確認できた。Vmax値を用いて3生物種間で活性を比較すると、AduncisulcusやKiperliaに比べてGiardiaのそれが明らかに低く、KM値についてもGiadiaの方が低い値となった。このことから酵素の最大能力という点では自由生活種の酵素方が高く、酵素の基質への親和性という意味では寄生種の方が優れているということが示唆された。寄生虫化によってATP合成量を高く保つ必要性がなくなり、機能的制約が緩んで酵素の最大能力の低下につながったとの可能性が考えられた。一方、取得したAduncisulcus palusterのゲノム配列データのアセンブルとアノテーションを行ってゲノムの概要を明らかにし、ドラフトゲノムの配列として登録し、Microbiol Resource Announcement誌に短報として公表した。

Comparative analysis of three species: Aduncisulcus paluster, Kipferlia bialata and Giardia intestinalis. The concentration of Acetyl-CoA and ADP in the matrix was determined at 0.01 mM, 0.03 mM, 0.05 mM, 0.08 mM, 0.13 mM, 0.20 mM, 0.30 mM, 0.40 mM, 0.50 mM, respectively. Giardia, the first study, the second study, the third study, the fourth study, the third study, the fourth study, the study, the study, Vmax is used to compare the activity between three species, Aduncisulcus and Kiperlia, which are lower than Giardia, KM is lower than Giardia. The maximum capacity of the enzyme is high, the affinity of the enzyme to the substrate is high, and the parasitic species is high. Parasitic ATP synthesis is high, functional constraints are slow, maximum enzyme capacity is low, and possibilities are examined. A summary of the required configuration of the Adunculus paluster is provided in the table below.

项目成果

寄生性の祖先から自由生活性に転じたディプロモナス類における自由生活関連タンパク質の探索

在从寄生祖先转变为自由生活祖先的双胞体中寻找与自由生活相关的蛋白质

• 发表时间: 2023
• 作者: Goro Tanifuji;Ryoma Kamikawa;Christa E Moore;Tyler Mills;Naoko T Onodera;Yuichiro Kashiyama;John M Archibald;Yuji Inagaki;Tetsuo Hashimoto;厳翼; 久米慶太郎; 阿部一貴; 矢﨑裕規; 小松崎洋志; 谷藤吾朗; 神川龍馬; 稲垣 祐司; 橋本哲男
• 通讯作者: 厳翼; 久米慶太郎; 阿部一貴; 矢﨑裕規; 小松崎洋志; 谷藤吾朗; 神川龍馬; 稲垣 祐司; 橋本哲男