2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of the photoswitch systems sensing rainbow colors
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15K14486
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
広瀬 侑 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30616230)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 光スイッチ / オプトジェネティクス / 次世代シークエンサー / シアノバクテリア / フィトクロム / シアノバクテリオクロム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目標は、申請者らが同定した緑・赤色光を受容するフィトクロム様光スイッチタンパク質（CcaS）の吸収波長の可塑性を最大限に引き出すことで、「虹色」を受容する変異体シリーズを創出することである。具体的には、CcaSの色素近傍のアミノ酸にランダムな置換変異を導入し、それらの中から紫外から遠赤色までの各光色を受容する変異体の配列を次世代シークエンサーを用いてスクリーニングすることを目標とした。H29年度は、H28年度で問題となったこのスクリーニングシステムの問題点、すなわち、大腸菌内在の転写活性化回路と導入した光スイッチ回路のクロストークを解消することを目的として研究を行った。大腸菌株や、培養温度、薬剤濃度を詳細に検討する事で、薬剤耐性の有無によって増殖速度を２倍程度まで制御する事に成功し、培養時間の延長により、目的とする配列が集団内に蓄積できることが示唆された。一方で、導入したCcaS光スイッチによる遺伝子発現制御の明瞭な効果が確認できず、異種発現したCcaSタンパク質への色素結合効率が低下し、色素が結合していない「恒常活性化」のCcaSタンパク質が光照射の影響を打ち消している可能性が示唆された。そこで、より色素結合効率の高いCcaSを探索するため、Synechocystis属、Nostoc属、Leptolyngbya属など多様な種を由来とするCcaSを用いた光スイッチ機構を構築している。最適な機構を見つけ次第、スクリーニング試験を行う予定である。
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[Journal Article] Complete genome sequence of cyanobacterium Nostoc sp. NIES-3756, a potentially useful strain for phytochrome-based bioengineering.2016
Author(s)
Hirose Y.,Fujisawa T., Ohtsubo Y., Katayama M., Misawa N., Wakazuki S., Shimura Y., Nakamura Y., Kawachi M., Yoshikawa H., Eki T. and Kanesaki Y.
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Journal Title
J. Biotechnol.
Volume: 218
Pages: 51-52
DOI
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