2015 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Synthetic biology for the comprehension of biomolecular networks |
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| Project/Area Number |
23119002
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
花井 泰三 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (60283397)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
饗場 浩文 名古屋大学, その他の研究科, 教授 (60211687)
濱田 浩幸 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (80346840)
岡本 正宏 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (40211122)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 合成生物学 / シミュレーション / トグルスイッチ / 人工遺伝子回路 / 合成代謝経路 / 2成分制御系 / クオラムセンシング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本計画研究班の研究目的は、生体分子10要素以下の少数要素で構成され、望みの動的挙動を実現するための人工遺伝子回路を生体内（in vivo）に構築することである。この目的を達成するために、1）安定動作するトグルスイッチの構築、2）トグルスイッチの応用研究、3）センサータンパク質の改良、4）クオラムセンシングを利用した応用研究を行っている。本年度は、この他に、5)同じ領域内の公募研究班および計画研究班との共同研究を進めた。
1)に関しては、さらに安定な構造を持つトグルスイッチの改良のために、詳細な数理モデルを作成する必要があると考え、昨年に引き続き、各プロモータに関する基礎データを測定した。2)に関しては、前年度までに構築したgltAの代謝トグルスイッチを利用することで、細胞内のピルビン酸濃度が高くなることが明らかとなったため、この株のさらなる改良を試みた。このため、さらなるAcetyl-CoA供給量の向上を目指して、ピルビン酸からAcetyl-CoAへの迂回代謝経路を構築した。その結果、Acetyl-CoAを利用したイソプロパノール生産量が向上した。また、gltA以外の酵素遺伝子に対しても、いくつもトグルスイッチの導入をし、その有効性を確認した。3)に関しては、昨年度までの研究をさらに進めた。4)に関しては、クオラムセンシング回路の安定性向上や動作する菌体密度範囲の拡張を目指し、基礎データの収集と数理モデルの構築を行っている。5)に関しては、10以上のグループと議論をして、共同研究を進めている。特に、伊庭班が開発した解析ソフトで安定動作する振動回路をコンピュータに自動設計させ、我々が人工遺伝子回路を生体内に作成し、Rondelez班が作成した微小流体リアクターを利用して菌体の培養を行い、人工遺伝子回路の動作を内田班が作成した画像解析ソフトによって解析する研究を進めている。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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