2006 Fiscal Year Annual Research Report
大腸菌耐熱実験進化系を用いた細胞間相互作用およびゲノム構造変化の解析
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18570219
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
岸本 利彦 東邦大学, 理学部, 助教授 (90339200)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
四方 哲也 大阪大学, 情報化学研究科, 助教授 (00222399)
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| Keywords | 大腸菌 / 耐熱進化 / ゆらぎ |
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| Research Abstract |
大腸菌耐熱進化を実施し、39,41,43℃安定増殖可能な耐熱化大腸菌の構築に成功した。また、高温適応過程の解析方法の検討を行い、プロテオーム解析手法の精密化を行い、DNAチップ解析の準備を開始した。プロテオーム解析に関しては、精密化した手法をプロテアソーム複合体に適用しその実用性の立証に成功した。
大腸菌の耐熱適応進化過程の解析においては、39℃適応時には、細胞内タンパク質の揺らぎの増大→収束が、増殖速度の時間推移と相関する可能性を発見し、耐熱進化に与えるタンパク質の揺らぎの影響という新たな研究視点を得ることができた。41℃適応時には、大腸菌の39℃適応経験の有無により、適応時の増殖速度の減少→回復パターンが異なることを観察し、このことから背景に持つ経験がその後の環境適応に大きな影響を与えることを明かとした。39,41℃適応実験より、高温適応により細胞が大きくなることが確認されたが、面白いことに、適応の緩和過程においては、細胞は大きくなるが構造の複雑性、タンパク質発現は揺らぐことが確認された。43℃適応においては、43℃に大腸菌をおいておくだけでは適応する大腸菌が得られなかったが、大腸菌の内部環境を揺らがせながら増殖させる方式を開発し、43℃適応大腸菌の取得に成功した。39-43℃適応を通して、適応進化に必要な培養時間は、温度上昇と共に徐々に長くなってゆき、43℃で約90日、約500世代必要であることが判明した。次年度は、さらなる耐熱化をはかると共に、大腸菌間の相互作用の観察、ゲノムレベルの解析による適応進化と遺伝子進化の関連を検討し、揺らぎと進化の関連を解析してゆく。
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