2018 Fiscal Year Research-status Report
ものつくりを指向した大腸菌宿主の開発とタンパク質の高生産メカニズムの解明
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17K07726
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
鮒 信学 静岡県立大学, 食品栄養科学部, 准教授 (70361574)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長谷部 文人 静岡県立大学, 食品栄養科学部, 助教 (30781801)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 大腸菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、大腸菌E. coliにおいて、生命維持に必須な脂肪酸合成経路の遺伝子を破壊することにより、中枢代謝経路の亢進および抑制を誘発する。脂肪酸合成経路の破壊株でmalonyl-CoAおよびacetyl- CoA(二次代謝産物の前駆体)の過剰蓄積が起こることを昨年度までの研究で明らかにした。我々は、malonyl-CoA量の増大に関与すると考えられる遺伝子の転写量をRT-PCRで定量し、脂肪酸合成酵素（FAS）破壊株と親株とで比較した。FadR（脂肪酸の合成・代謝の制御因子）はIclR（acetyl-CoA carboxylase（AccABCD）とglyoxylate cycleの負の転写因子）の転写を活性化することから、FAS破壊株において、FadR、IclR、AccABCDの転写量を定量した。その結果、FadR、IclR、AccABCDが増加、AceABの転写量が減少していた。今後はacetate activation pathway、GltAなど、TCA cycleの転写量解析を行う。我々は、GltAやTCA cycleの転写量が、FAS破壊株において親株よりも減少していると予想している。予想が外れた場合、whole transcriptome解析を行い、新たな仮説を立て、それを検証する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度は、FAS破壊株における遺伝子の転写量を検討することを目的としており、それを達成した。また、タンパク質を過剰生産する大腸菌株に関しては、その原因をシャペロニンの過剰生産であると予想していたが、予想と異なり、実際は他の機構によることを明らかにした。当初の予想とは異なるが詳細はシャペロニンによる推定機構より、複雑かる新規性が高いことからおおむね順調であると評価する。
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| Strategy for Future Research Activity |
FAS破壊株の解析に関しては、long-chain acyl-CoA（FadRの負の制御因子）、acetyl-phosphate、acetateなどの化合物を定量する必要がある。
タンパク質過剰生産のメカニズムに関しては、その現象の再現性の確認、株間の一般性の検討などを行い、現象が確実であることを再度確認する。特に、プラスミド量に関しては、その複製起点、薬剤耐性マーカー、プロモーターが影響しないことを確認し、発見された現象の新規性が高いことを確実にする。
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