【研究分野】分子生物学

【研究領域課題番号】22370066 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

RNA連結 / RNAリガーゼ / 超好熱性アーキア / 再構成系 / tRNA / アーキア / 生化学 / 分子生物学 / プロテアーゼ / トランスポゾン / 複合体 / Pyrococcus furiosus / RNA ligase / RNAプロセシング / イントロン / tRNA前駆体 / 組換え体酵素

【研究成果の概要】

超好熱性アーキアであるPyrococcus furiosusをモデル生物として用い、同アーキア由来でRNA鎖の連結に関わると考えられる3種の酵素に対応する遺伝子を単離し、その組換え体タンパク質を大腸菌にて産生、精製した。これらは、我々が発現クローニング法にて見いだした(a)2'-5' RNAリガーゼ様のPF0027タンパク質。また既に報告がある酵素のホモログとして同定した(b) T4 RNAリガーゼタイプのPF0353タンパク質、及び(c) RtcBリガーゼタイプのPF1615タンパク質である。さらに、これらの酵素と関連する複数の遺伝子を単離し、その組換え体タンパク質を用いて試験管内のRNA連結反応を解析する系を構築した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2010 - 2012

【配分額】14,430千円 (直接経費: 11,100千円、間接経費: 3,330千円)

【研究分野】応用ゲノム科学

【研究領域課題番号】16681016 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

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

【研究成果の概要】

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。

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2004 - 2006

【配分額】29,120千円 (直接経費: 22,400千円、間接経費: 6,720千円)