耐熱性ATP合成酵素の回転モーターとしての特性評価

热稳定性 ATP 合酶作为旋转电机的表征

基本信息

批准号：
16658139
负责人：
三本木至宏
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16658139/
关键词：
ATP合成分子モーター好熱菌

项目摘要

本研究では,高温環境に生息する微生物のATP合成酵素の機能解明を目指す。高温微生物のATP合成酵素は,熱やその他過酷な条件にも耐えうる可能性がある。従って,本研究から耐熱性ATP合成酵素のローターリーモーターとしての特性を工業利用するナノテクノロジーの基盤を提供する目的で研究を開始した。本年度の研究実行により,以下の知見を得た。1.ATP合成酵素の8種類のサブユニットうち,分子モーターとして機能するためのコアとなるサブユニット,α,β,およびγの全塩基配列を決定し,クローン化に成功した。2.本菌の菌体抽出液を用いて,ATP合成の逆反応であるATP分解活性を追った。大腸菌の菌体抽出液を実験対照としたところ,本菌由来の活性が極めて熱に安定なことを明らかにした。本年度の研究で,(1)対象とする高温微生物のATP合成酵素の活性が熱に対して安定であること,さらに(2)ATP合成酵素遺伝子のクローン化が順調に進んでいること,といった成果を上げた。今後の研究方針は,計画当初と変更はなく,これまでに得られた成果を踏まえ,ATP合成酵素の一分子観察を行っていく。バルクの酵素活性では熱に安定であることが分かっているので,そういった性質が一分子で観察したときにどういったモーター特性と対応するのかを調べる予定である。

在这项研究中，我们旨在阐明高温环境下微生物中 ATP 合酶的功能。来自嗜热微生物的 ATP 合酶可能能够承受高温和其他恶劣条件。因此，我们开始这项研究，旨在为纳米技术提供基础，以工业化利用耐热ATP合酶的特性作为旋转电机。通过今年的研究，我们得到了以下认识。 1. 在ATP合酶的八种亚基中，我们确定了作为分子马达功能的核心亚基α、β、γ的完整核苷酸序列，并成功克隆它们。 2.利用该细菌的菌体提取物，研究了作为ATP合成的逆反应的ATP分解活性。使用大肠杆菌细胞提取物作为实验对照，我们发现这种细菌的活性对热极其稳定。今年的研究表明：（1）目标嗜热微生物的ATP合酶活性对热稳定，（2）ATP合酶基因的克隆进展顺利。我们未来的研究方针与原计划保持不变，我们将根据目前获得的结果继续对ATP合成酶的单分子进行观察。由于已知大量酶活性对热稳定，因此我们计划研究在单个分子中观察时这些特性如何与运动特征相对应。