進行中の外部資金プロジェクト/ On-going externally funded project
JSPS 科研費 基盤研究(B) FY2026-2028
基質分配に求められる酵素と基質親和性の解明
微生物にはまだまだたくさんの未知の代謝や酵素が存在します。我々はそれらを明らかにしてより正確な「代謝の地図」を描くとともに、得られた知見から代謝・酵素の設計原理に関する仮説を抽出します。
Microorganisms still harbor many unexplored metabolic pathways and enzymes. Our goal is to uncover these hidden functions and build a more complete and accurate “map of metabolism.” By integrating the knowledge gained from these studies, we also seek to uncover the underlying design principles that shape metabolic systems and enzymes.
アミノ酸は生命をにとって最も基本的な構成要素の一つです。ヒトや植物、大腸菌といった「モデル生物」におけるアミノ酸の生合成経路はよく知られています。一方、バクテリアやアーキアといった微生物の中にはモデル生物のものと同じアミノ酸生合成経路を持っていないものが存在し、ゲノム（遺伝子の総体）を読んでもどのようにアミノ酸を生合成しているのか、あるいはしていないのかわからないことが多々あります。私たちはそのような微生物がどのような経路・酵素を用いてアミノ酸を生合成しているのか実験的に特定しています。現在は特にセリン・グリシン・スレオニンに注目しています。
Amino acids are among the most fundamental building blocks of life. The pathways for amino acid biosynthesis have been well characterized in "model organisms" such as humans, plants, and Escherichia coli. However, many microorganisms, including bacteria and archaea, do not possess the same biosynthetic pathways as those found in these model organisms. As a result, even when their genomes are analyzed, it is often unclear how they synthesize amino acids—or whether they can synthesize them. Our research aims to experimentally identify the pathways and enzymes that these microorganisms use for amino acid biosynthesis. We are currently focusing on the biosynthesis of serine, glycine, and threonine.
なぜ代謝経路やこうそには多様性があるのでしょうか？我々は代謝経路や酵素の多様性には個々の生物の代謝環境を反映した必然性がある、という仮説の検証を通じて、生物における代謝・酵素の設計原理を人類智とすることを目指します。
Why do metabolic pathways and enzymes exhibit such remarkable diversity? We hypothesize that this diversity reflects the unique metabolic environments in which individual organisms live and evolve. By testing this hypothesis, we aim to uncover the design principles underlying metabolism and enzymes, and ultimately establish a deeper understanding of the design principles underlying metabolism and enzymes.
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