Logical analysis of cis-element function in a gene expression regulatory mechanism

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05766
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38020:Applied microbiology-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Kojima Takaaki 名古屋大学, 生命農学研究科, 講師 (40509080)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井原 邦夫 名古屋大学, 遺伝子実験施設, 准教授 (90223297)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: Aspergillus oryzae / 転写因子 / バイオインフォマティクス / 合成生物学 / トランスクリプトーム / 高速DNAシーケンシング

Outline of Final Research Achievements

With the aim of establishing a basic technology to comprehensively understand the regulatory mechanism of expression by transcription factors in the industrial microorganism Aspergillus oryzae, the regulatory mechanisms of various transcription factors from A. oryzae were analyzed. As a result, the binding consensus sequences of KojR, CreA, and AraR were successfully identified. In addition, the machine learning approach logically demonstrated that not only the binding site but also the surrounding DNA sequence environment may be involved in the transcriptional regulatory mechanism of AoXlnR in regulating the expression of genes located downstream of the binding site.

Free Research Field

応用微生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

今回の遂行研究において、解析する転写因子の数は、当初目標とした数に達することができなかったものの、機能の全く異なる様々な転写因子を用いた場合においても、それらの結合配列の選択的濃縮に成功した点は、gSELEX-Seqの汎用性を補強するものであり、今後のA. oryzaeの転写制御機構の大規模解析の技術確立という観点からも大変意義深い。さらに、今回明らかにした結合部位周辺のDNA環境と発現変動を論理的に対応付けることができるという現象が他の転写因子や他の種でも観察される可能性は高く、様々な転写因子を介した転写制御機構の解明への波及効果が期待される。