2016 Fiscal Year Research-status Report
食用ラン藻スイゼンジノリを用いた細胞外多糖生産分子機構解明
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15K07557
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| Research Institution | Fukui Prefectural University |
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Principal Investigator |
大城 香 福井県立大学, 海洋生物資源学部, 名誉教授 (90101104)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
兼崎 友 東京農業大学, その他部局等, 研究員 (70380293)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | スイゼンジノリ / Aphanothece sacrum / シアノバクテリア / 細胞外多糖 / Exopolysaccharaides / 細胞外多糖生産 / 細胞外多糖生産遺伝子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1)独自に確立した複数のスイゼンジノリ野生株および緑色変異株は生育時期にかかわらず乾燥重量あたり40%以上、最大80%の細胞外多糖(EPS)を常に生産していた。塩ストレスの影響は株間に若干の違いは見られたものの、増殖阻害を起こさない程度の塩ストレスはEPS合成を促進させる傾向が見られた。
(2)予備的な実験から、異なった光・温度条件はEPSの単糖組成に顕著な影響は及ぼさないことが示された。今後結果の再確認を計画している。
(3)昨年度実施したX線照射が生存率に及ぼす影響を参考に異なった線量のカーボンビーム照射を行い、線量と生存率の関係を検討した。得られた結果をもとに生存率が約10%となる線量のカーボンビーム照射を行い、約10の7乗個のコロニーを得た。現在目視によるEPS生産以上突然変異体のスクリーニングを実施中である。
(4)昨年度に確立した凍結破砕法により抽出したtotal RNAに対し、逆転写反応をおこない次世代シーケンサーでのRNA-seq解析に供するライブラリーを構築した。その後、次世代シーケンサーHiSeq2500を用いてシーケンスをおこないリードデータを得た。この配列データを、昨年度までに作製したスイゼンジノリ野生株と緑色変異株計3株のドラフトゲノム配列上の遺伝子領域に対してマッピングをおこない2株間で発現量差のある遺伝子の探索中である。
(5)昨年度に引き続き2株のスイゼンジノリのドラフトゲノム情報の高度化を実施した。昨年度までに実施した遺伝子領域の同定と遺伝子機能の注釈付けに対し、エラー情報の構成をおこない最終的な遺伝子数を確定した。また、EPS合成関連遺伝子についてリスト化を進めている。これらのドラフトゲノム配列についてはDDBJへの情報登録を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成28年度実施予定の(1)細胞外多糖(EPS)合成放出にに関する生理的特性検討、(2)イオンビーム照射よるEPS生産変異株作出と遺伝的解析、(3)トランスクリプトーム比較解析法の検討のうち(1)、(3)は予定通り順調に進んでいる。ただ、(2)のイオンビーム照射による細胞外多糖変異株作出と遺伝的解析に遅れが出ている。この遅れの主な原因は、目視可能なサイズのコロニーを得るために時間がかかったこと（約4カ月）、照射機器のマシーンタイムシェアリング（若狭湾エネルギー研究センターの機器を利用）の関係で、照射時期が遅かったため（2017年1月19日）である。
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| Strategy for Future Research Activity |
(1)平成28年度に引き続き、異なった生育時期、環境が細胞外多糖(EPS)の物性に及ぼす影響を検討する。
(2)平成28年度に実施したイオンビーム照射で得た細胞からEPS合成変異株スクリーニングを継続して行い、得られた株はただちに遺伝子解析に供する。
(3)イオンビーム照射を昨年度と異なる条件で再度実施し、EPS合成変異株スクリーニングを行う。
(4)平成28年度に確立・取得したトランスクリプトーム配列データの解析を行う。
なお「平成28年熊本大地震」により熊本産スイゼンジノリが絶滅の危機に瀕したため、本研究で得られた結果を還元する目的で昨年度新規課題に設定した本研究で得たスイゼンジノリ株を用い研究課題(1)の結果を反映させたスイゼンジノリ養殖の試みは熊本県で順調に実施され、本年度中にKgオーダーのスイゼンジノリ養殖が可能なテストプラントを立ち上げる予定である。
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| Causes of Carryover |
実験補助の必要性が当初より低かったこととおよび人材確保が困難だったため、人件費が残った。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
実験補助の人件費、旅費、多糖構造解析依頼などに充当予定
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[Journal Article] CyanoBase: A large-scale update on its 20th anniversary.2017
Author(s)
Fujisawa T., Narikawa R., Maeda S., Watanabe S., Kanesaki Y., Kobayashi K., Nomata J., Hanaoka M., Watanabe M., Ehira S., Suzuki E., Awai K. and Nakamura Y.
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Journal Title
Nucleic Acids Research
Volume: 45
Pages: 551-554
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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