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The dipeptidyl peptidase 11 from Porphyromonas gingivalis (PgDPP11) belongs to the S46 family of serine peptidases and preferentially cleaves substrates with Asp/Glu at the P1 position. The molecular mechanism underlying the substrate specificity of PgDPP11, however, is unknown. Here, we report the crystal structure of PgDPP11. The enzyme contains a catalytic domain with a typical double β-barrel fold and a recently identified regulatory α-helical domain. Crystal structure analyses, docking studies, and biochemical studies revealed that the side chain of Arg673 in the S1 subsite is essential for recognition of the Asp/Glu side chain at the P1 position of the bound substrate. Because S46 peptidases are not found in mammals and the Arg673 is conserved among DPP11s, we anticipate that DPP11s could be utilised as targets for antibiotics. In addition, the present structure analyses could be useful templates for the design of specific inhibitors of DPP11s from pathogenic organisms., Physical characteristics: Original contains color illustrations, 形態: カラー図版あり

閉鎖生態環境という1つのモデルの中で、魚類を産卵・ふ化させるとともに、植物・動物プランクトンを用いた系により仔稚魚を飼育し、ひいては継代繁殖を目指す閉鎖型水棲生物複合飼育システム(閉鎖生態系循環式養殖システム、Controlled Ecological Recirculating Aquaculture System; CERAS)を開発するための基礎的知見を得ることを目的とした。本研究では植物・動物プランクトンおよび魚類の飼育特性と微小重力下における行動の特性を把握するとともに、各水棲生物の栄養成分などの物質収支を調べた。本研究により水棲生物のライフサイクルが明らかになり、宇宙ステーションおよび月面基地におけるCERAS設置に向けた基礎的知見の集積がはかれる。, NASDA Special Publication, 宇宙開発事業団特別報告

蛋白質の核形成とそれに引き続く結晶成長の素過程を解明することによって、目的の蛋白質結晶を育成する上での物理・化学的基礎を確立する。そのために、蛋白質試料の高純度化および溶解度曲線の決定を行って、拡散、対流、粘性、表面張力など、溶液特性および溶液中の物質移動に関する定数を求める。さらに、原子間力顕微鏡(AFM)による結晶表面の直接観察により、結晶成長を律速すると予想されるカイネティック係数を求める。さらにAFMを用いて、不純物が結晶成長過程に及ぼす影響を分子レベルで解明する。また、「磁場」や「圧力」がタンパク質の結晶化に及ぼす影響を明らかにし、これらのパラメータにより結晶化過程の制御を試みる。, NASDA Special Publication, 宇宙開発事業団特別報告

閉鎖環境エコシステムが長期間持続可能である条件を究明するための基礎的研究として、水棲生物飼育装置における生命維持機構の解明を行う。まず、生物とその排泄物であるアンモニアを処理するバクテリアとの共存可能条件を数理モデルを用いて解析する。特に、IML-2に搭載され、実験が進められている硝化細菌坦持濾材に飼育されたバクテリア系のアンモニア酸化能、亜硝酸酸化能、水槽中のPHなどとバクテリアの増殖死亡過程を定量的に評価し、それをもとに系全体のダイナミクスを記述する数理モデルを構築して、系が安定で持続可能であるための条件を明らかにする。さらに、バクテリアの種類や環境条件など様々な組み合わせについて、数値シミュレーションを行うことにより、より好適な培養系のデザインを提案する。, NASDA Special Publication, 宇宙開発事業団特別報告

人間が長期間宇宙に滞在する場合、閉鎖系内において、食料・飼料生産、CO2/O2変換、有機廃棄物分解および有害微量物質除去ができるシステムは不可欠である。本研究の最終目的は、宇宙の微小重力環境下において、微細藻類を食料あるいは飼料として高速大量生産するとともに、閉鎖系内空気のCO2/O2変換、有機廃棄物分解および有害物質除去を高効率で行うことのできるバイオリアクターシステムとして、微細藻類培養システムを開発することである。1996、1997年度は、食料・飼料生産およびCO2/O2変換の目的に合った微細藻類を選定し、その培養環境条件の基本仕様を決定することを目的として、研究を行った。その結果は、空間容積および投入エネルギー量が限られた宇宙閉鎖系内で、単位空間容積、単位時間、単位投入エネルギー量あたりの効率が高い微細藻類培養システムを構築するために有用である。, NASDA Special Publication, 宇宙開発事業団特別報告

小型ロケット実験によって得られる微小重力が、培養骨芽細胞の初期応答増殖関連遺伝子の発現に及ぼす影響を調べることを目的とする。小型ロケット実験を行い、微小重力の遺伝子発現などに及ぼす影響を調べる。これらの研究によって、骨芽細胞の成長や分化の重力刺激による制御のメカニズムを解明するための基礎的な知見が得られる。, NASDA Special Publication, 宇宙開発事業団特別報告