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酵素活性制御アプタマーを用いた自律型シアノバクテリア有用物質生産・回収技術の開発

Research Project

Project/Area Number 18J21514
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field System genome science
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

上野 絹子  東京農工大学, 大学院工学府, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsアプタマー / 合成生物学 / 阻害アプタマー / RNAポリメラーゼ
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、微生物を用いた物質生産において目的物質が生産されたタイミングで菌体が自律的に溶菌し、目的物質の回収を容易に行うことができる制御系の開発を目指した。具体的には、ファージ由来 RNAポリメラーゼの活性を制御可能なRNA配列である酵素活性制御アプタマーを開発し、薬剤生産やバイオ燃料関連化合物の生産へ応用が試みられているシアノバクテリアに対して導入することで効率的な物質生産技術の開発を試みた。令和2年度は既報の酵素阻害アプタマーの機能評価と、またシアノバクテリアにおけるRNAポリメラーゼの機能評価を試みた。具体的には、前年度に最適化したSP6 プロモーター配列を用いて、大腸菌における酵素阻害アプタマーの機能評価を行なった。その結果、大腸菌においてはSP6RNAポリメラーゼ阻害アプタマーが機能し、RNAポリメラーゼ活性を阻害することが明らかとなった。また、SP6 RNAポリメラーゼを初めてシアノバクテリア内で発現・機能評価を試みた。本研究ではシアノバクテリアにおけるポリメラーゼの発現が確認できなかったものの、大腸菌においてSP6 ポリメラーゼアプタマーが阻害能を発揮することを確認できたため、今後RNAポリメラーゼとアプタマーを組み合わせた遺伝子発現制御ツールの開発が期待される。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2020 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Rome, Tor Vergata(イタリア)

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Journal Article] Ethanol Detection at the Parts per Billion Level with Single‐Stranded‐DNA‐Modified Graphene Field‐Effect Transistors2019

    • Author(s)
      Nozaki Ryo、Ikuta Takashi、Ueno Kinuko、Tsukakoshi Kaori、Ikebukuro Kazunori、Maehashi Kenzo
    • Journal Title

      physica status solidi (b)

      Volume: 257 Issue: 2 Pages: 1900376-1900376

    • DOI

      10.1002/pssb.201900376

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Riboregulator elements as tools to engineer gene expression in cyanobacteria2018

    • Author(s)
      Ueno Kinuko、Tsukakoshi Kaori、Ikebukuro Kazunori
    • Journal Title

      Applied Microbiology and Biotechnology

      Volume: 102 Issue: 18 Pages: 7717-7723

    • DOI

      10.1007/s00253-018-9221-0

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Improvement of Baby Spinach aptamer focusing on its G-quadruplex structure2020

    • Author(s)
      Kinuko Ueno, Kaori Tsukakoshi, Alessandro Porchetta, Francesco Ricci, Kazunori Ikebukuro
    • Organizer
      RNA conference 2020
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 蛍光発光アプタマーに対する三重鎖形成配列の付加による蛍光強度の増強2019

    • Author(s)
      上野 絹子・塚越 かおり・Porchetta Alessandro・Ricci Francesco・池袋 一典
    • Organizer
      第71回日本生物工学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Improvement and design of pH-sensitive Baby Spinach aptamer by fusing triplex forming sequence2019

    • Author(s)
      Kinuko Ueno, Kaori Tsukakoshi, Alessandro Porchetta, Francesco Ricci, Kazunori Ikebukuro
    • Organizer
      The 46th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 蛍光発光アプタマーSpinachに対する変異導入とその蛍光への影響評価2018

    • Author(s)
      上野 絹子・塚越 かおり・Porchetta Alessandro・Ricci Francesco・池袋 一典
    • Organizer
      第70回日本生物工学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Mutational analysis and improvement of Baby Spinach focusing on its G-quadruplex structure2018

    • Author(s)
      Kinuko UENO, Kaori TSUKAKOSHI, Alessandro PORCHETTA, Francesco RICCI, Kazunori IKEBUKURO
    • Organizer
      The 45th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Applying riboregulator to knock down chromosomal gene cyabrB2 in Synechocystis sp.PCC 6803 for higher glycogen production.2018

    • Author(s)
      Kinuko UENO, Yuta SAKAI, Chika SHONO, Ippei SAKAMOTO, Kaori TSUKAKOSHI, Yukako HIHARA, Koji SODE, Kazunori IKEBUKURO
    • Organizer
      RNA conference 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Patent(Industrial Property Rights)] アプタマーの創製が可能か否かの判定方法およびそれを利用したアプタマーの創製方法2018

    • Inventor(s)
      池袋一典、イジンヒ、上野絹子
    • Industrial Property Rights Holder
      池袋一典、イジンヒ、上野絹子
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2018-121082
    • Filing Date
      2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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