実験室進化による代謝アダプテーションの制約の解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Transomic Analysis of Metabolic Adaptation |
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| Project/Area Number |
18H04807
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
堀之内 貴明 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 研究員 (60610988)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
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| Keywords | 実験室進化 / オミクス解析 / 代謝阻害剤 / トランスオミクス解析 / 実験自動化 / トランスオミクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生物システムは環境変動に対し、ゲノム配列・遺伝子発現・代謝フラックスなど複数の階層をまたぐダイナミックな相互作用を通じ、表現型を変化させることにより適応することができる（代謝アダプテーション）。しかしその代謝アダプテーションによる表現型の変化は変幻自在というわけではなく、制約が存在する。本研究は大腸菌の代謝アダプテーションにおける大規模なトランスオミクス解析により、代謝アダプテーションの過程において取り得る表現型が一定の範囲に制約されるメカニズムの理解と、その予測と制御を可能とする手法を開発することを目指した。
2019年度は、前年度に取得した様々な作用機序の代謝阻害剤に対する代謝適応株のトランスオミクス解析（ゲノム、トランスクリプトーム、メタボローム解析）を行った。これらの解析により、適応現象に関与すると思われる変異および発現変動遺伝子を同定し、また適応現象に伴って蓄積量が変化した細胞内代謝物を発見することができた。また、前年度に見出した、トレードオフの関係を示すような代謝阻害剤のペアに着目し、それら代謝阻害剤に対する適応株のトランスオミクス状態の変化をさらに詳細に解析したところ、これらの株は異なる向きに細胞内部状態を変化させていることが示唆された。これらの代謝阻害剤は同時添加により相乗効果をもたらすことも見出しており、得られた結果は代謝状態のとりうる範囲を規定する分子メカニズムの解明と、それに基づく代謝状態の制御の基盤になると期待できる。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(15 results)
