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2017 Fiscal Year Research-status Report

グラム陽性菌とアグロバクテリアを連携使用する核酸注入技術

Research Project

Project/Area Number 17K19240
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

鈴木 克周  広島大学, 理学研究科, 教授 (50221320)

Project Period (FY) 2017-06-30 – 2019-03-31
KeywordsAgrobacterium / DNA輸送 / 酵母 / 細菌 / プラスミド / 接合伝達 / 遺伝子組換
Outline of Annual Research Achievements

アグロバクテリアを用いる植物の遺伝子導入法の適用範囲は拡張されて、酵母・動物細胞・藻類や各種の菌類などにも及ぶ。この方法は、様々な生物種に適用できる利点に加えて、長いDNAを注入し核DNAに着実に組み込めるという点でも全ての遺伝子導入技術の中で際立っている。長大なDNAを容易に高い頻度で受け取る能力が示されているのはいくつかのグラム陽性菌である。両者の細菌の特徴を組合せ連携使用することができれば、多くの生物へ自在に長いDNAを伝達することが可能になると期待される。本研究では、グラム陽性菌の広域伝達性接合プラスミドとアグロバクテリアのT-DNA輸送で可動なプラスミドを様々に組合せてモデル生物への伝達を実施する。Agrobacteriumからプラスミド全体を伝達するためのプラスミド(モデルT-DNAプラスミド)を作成した。酵母菌、大腸菌およびAgrobacteriumへ輸送を試み、いずれも成功した。T-DNAに結合してDNA伝達を先導すると共に相手細胞内ではDNA末端を結合するVirD2タンパク質と同様な機能をもつMobタンパク質と比較対照する分析の結果、両者がそれぞれ効率的に形質転換する受容菌の種類が異なること、受容大腸菌がAgrobacteriumからモデルT-DNAプラスミドを効率的に受容するにはrecA遺伝子が正常に機能していることが重要であること等が明らかになった。一方、広域伝達性接合プラスミドpIP501のグラム陽性菌から陰性菌への伝達実験を実施したが結果が不安定であった。効率と品質を向上させるため、pIP501接合伝達機能で輸送可能であり、より小型な伝達性(Mobilizable)プラスミドの加工を行なった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

グラム陽性菌接合プラスミドのグラム陰性菌への伝達は安定的な結果が得られなかった。接合プラスミド自体の伝達を検出する代わりに、より小型の伝達性(Mobilizable)プラスミドを同じ供与菌に持たせて後者の伝達を行なわせることで効率と品質を向上させる。

Strategy for Future Research Activity

接合プラスミドのグラム陰性菌への伝達は安定的な結果が得られなかった件については、接合プラスミド自体の伝達を検出する代わりに、より小型の伝達性(Mobilizable)プラスミドを同じ供与菌に持たせて後者の伝達を行なわせることで効率と品質を向上させる。モデルT-DNAプラスミドおよび新規プラスミドを含めて汎用的にも活用できるように加工する。

Causes of Carryover

年度末の謝金等支出の一部が翌年払いになるため

  • Research Products

    (6 results)

All 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Effective removal of a range of Ti/Ri plasmids using a pBBR1-type vector having a repABC operon and a lux reporter system2018

    • Author(s)
      Yamamoto Shinji、Sakai Ayako、Agustina Vita、Moriguchi Kazuki、Suzuki Katsunori
    • Journal Title

      Applied Microbiology and Biotechnology

      Volume: 102 Pages: 1823-1836

    • DOI

      10.1007/s00253-017-8721-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Successful transfer of a model T-DNA plasmid to E. coli revealed its dependence on recipient RecA and the preference of VirD2 relaxase for eukaryotes rather than bacteria as recipients.2018

    • Author(s)
      Y. Ohmine, S. Yamamoto, K. Kiyokawa, K. Yunoki, S. Yamamoto, K. Moriguchi, K. Suzuki
    • Journal Title

      Front. Microbiol.

      Volume: 9 Pages: in press

    • DOI

      10.3389/fmicb.2018.00895

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] モデルT-DNAプラスミドのアグロバクテリウムからグラム陰性細菌への輸送2018

    • Author(s)
      大嶺悠太・清川一矢・柚木和也・山本真司・守口和基・鈴木克周
    • Organizer
      デザイン生命工学研究会
  • [Presentation] アグロバクテリアVirB/DVirB/D VirB/D4システムを介した細菌および真核生物へのDNA伝達:受容細胞のエクソヌクレアーゼが伝達効率に及ぼす抑制的果2017

    • Author(s)
      清川一矢・大嶺悠太・柚木和也・山本真司・守口和基・鈴木克周
    • Organizer
      中国四国植物学会 (生物系三学会中国四国支部大会)
  • [Presentation] Adaptation of VirD2 to function in host eukaryotic cells as revealed by comparative studies with Mob2017

    • Author(s)
      Kazuya Kiyokawa, Yuta Ohmine, Kazuya Yunoki, Shinji Yamamoto, Kazuki Moriguchi and Katsunori Suzuki,
    • Organizer
      Crown Gall Conference 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アグロバクテリアVirB/D4システムを介した細菌および真核生物へのDNA伝達:受容細胞のエクソヌクレアーゼとRecAが伝達効率に及ぼす効果2017

    • Author(s)
      清川一矢・森脇隼人・福満啓博・庄田佐知子・山本真司・鈴木克周
    • Organizer
      Conbio2017 ( 分子生物学会・生化学会合同大会)

URL: 

Published: 2018-12-17  

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