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2008 Fiscal Year Annual Research Report

耐熱化過程におけるゲノムネットワークの解析

Research Project

Project/Area Number 20370092
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

四方 哲也  Osaka University, 大学院・情報科学研究科, 教授 (00222399)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岸本 利彦  東邦大学, 理学部, 准教授 (90339200)
Keywordsトランスクリプトーム解析 / プロテオーム解析 / 耐熱化機構 / 大腸菌
Research Abstract

研究計画に従って、
(1)増殖可能上限温度を3度上昇させた大腸菌をさらに高温適応させて、最少培地で46度でも通常の比増殖速度が得られる株を進化させた。
(2)再現性が高く,検出感度・精度も高レベルで安定しているゲノム変異解析,トランスクリプトーム比較解析を可能にするために、ゲノムタイリングアレイ使用条件の最適化を行った。その結果、一塩基置換が検出可能で、高精度のトランスクリプトーム解析が可能な条件を見出した。
(3)41度、43度、45度と徐々に高温適応した大腸菌株について、その進化過程の途中のストック株についてゲノム変異解析を行った。その結果、同義置換率を考慮して、43度以上で顕著な自然突然変異率の上昇がみられた。また、変異は酵素類よりはファクターなどの制御因子に多く入っていた。今後は配列確認と統計解析を進める。
(4)41度、43度、45度と徐々に高温適応した大腸菌株について、その進化過程の途中の株の可溶性細胞抽出液のタンパク質組成を電気泳動にて分析し、45度で発現の上昇や消失が見られるタンパク質および60度2時間処理に耐性を有するタンパク質を数種類見いだし、質量分析によるタンパク質同定を行った。その結果、分子シャペロンや細胞内酸化ストレスに関与するタンパク質、解糖系酵素を同定した。

  • Research Products

    (25 results)

All 2009 2008

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (18 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Evolution of carrying capacity in evolution experiments focusing on asingle locus on the Escherichia coli chromosome.2009

    • Author(s)
      Mori, K., Kashiwagi, A., Urabe, I., Yomo, T.
    • Journal Title

      BioSystems 95 (2)

      Pages: 114-119

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Construction of Escherichia coli gene expression level perturbationcollection.2009

    • Author(s)
      Kashiwagi, A., Sakurai, T., Tsuru, S., Ying, B-W., Mori, K., Yomo, T.
    • Journal Title

      Metab. Eng. 11

      Pages: 56-63

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Model-based analysis of non-specific binding for background correctionof high-density oligonucleotide microarrays.2009

    • Author(s)
      Furusawa, C, Ono, N., Suzuki, S., Agata, T., Shimizu, H., Yomo, T.
    • Journal Title

      Bioinformatics 25

      Pages: 36-41

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comprehensive analysis of the effects of Escherichia coli ORFs on protein translation reaction. : .2008

    • Author(s)
      Kazuta, Y., Adachi, J., Matsuura, T., Ono, N., Mori, H., andYomo, T.
    • Journal Title

      Mol. Cell. Proteomics 7 (8)

      Pages: 1530-1540

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An improved physico-chemical model of hybridization on high-density oligonucleotide microarrays.2008

    • Author(s)
      Ono, N., Suzuki, S., Furusawa, C, Agata, T., Kashiwagi, A., Shimizu, H., Yomo, T.
    • Journal Title

      Bioinformatics 24(10)

      Pages: 1278-1285

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 耐熱性を進化させた大腸菌のゲノム変異の解析2008

    • Author(s)
      飯島玲生, 小野直亮, 鈴木真吾, 岸本利彦, 辰巳誠, 森光太郎, インベイウェン, 古滓力, 四方哲也
    • Organizer
      第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会・合同大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場
    • Year and Date
      20081209-20081212
  • [Presentation] 耐熱進化させた大腸菌のトランスクリプトーム解析2008

    • Author(s)
      北原和樹, インベイウェン, 小野直亮, 鈴木真吾, 岸本利彦, 古滓力, 四方哲也
    • Organizer
      第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会・合同大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場
    • Year and Date
      20081209-20081212
  • [Presentation] リシーケンスマイクロアレイを用いた大腸菌の全ゲノム変異解析2008

    • Author(s)
      小野直亮, 鈴木真吾, 古潭力, 情水浩, 四方哲也
    • Organizer
      第46回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      20081203-20081205
  • [Presentation] 同じ制御下の異なる遺伝子の環境変化に対する発現応答2008

    • Author(s)
      三田弘道, Ying Bei-Wen, 伊藤洋一郎, 四方哲也
    • Organizer
      第46回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      20081203-20081205
  • [Presentation] lacオペロンの二重安定性における環境応答2008

    • Author(s)
      清水義博, インベイウェン, 伊藤洋一郎, 一ノ瀬純也, 四方哲也
    • Organizer
      第46回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      20081203-20081205
  • [Presentation] 生物のゆらぎは進化によっても創られる2008

    • Author(s)
      伊藤洋一郎, 豊田一志, 金子邦彦, 四方哲也
    • Organizer
      第46回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      20081203-20081205
  • [Presentation] 大腸菌を用いた人工共生系における適応的細胞状態変化2008

    • Author(s)
      細田一史, 森光太郎, 柏木明子, 山内義教, 城口泰典, 四方哲也
    • Organizer
      「細胞を創る」研究会1.0
    • Place of Presentation
      大阪大学銀杏会館
    • Year and Date
      20081016-20081017
  • [Presentation] 栄養枯渇に対する本来の制御系を用いない適応的な遺伝子発現2008

    • Author(s)
      津留三良, 森光太郎, Bei-WenYing, 潮田純弥, 柏木明子, 四方哲也
    • Organizer
      「細胞を創る」研究会1.0
    • Place of Presentation
      大阪大学銀杏会館
    • Year and Date
      20081016-20081017
  • [Presentation] Simple approach for construction of genome-integrated artificial genetic circuit2008

    • Author(s)
      Bei-Wen Ying, Yoichiro Ito, Tetsuya Yomo
    • Organizer
      「細胞を創る」研究会1.0
    • Place of Presentation
      大阪大学銀杏会館
    • Year and Date
      20081016-20081017
  • [Presentation] 二重安定性における適応応答2008

    • Author(s)
      清水義博, インベイウェン, 伊藤洋一郎, 一ノ瀬純也, 四方哲也
    • Organizer
      「細胞を創る」研究会1.0
    • Place of Presentation
      大阪大学銀杏会館
    • Year and Date
      20081016-20081017
  • [Presentation] Efficient method for integration of complex genetic design into genome2008

    • Author(s)
      Ying, B. W., Ito, Y., Yomo, T.
    • Organizer
      The Fourth International Meeting on Synthetic Biology
    • Place of Presentation
      Hong Kong University ofScience and Technology
    • Year and Date
      20081010-20081012
  • [Presentation] Cellular fluctuation in protein concentration and its role on adaptiveresponse.2008

    • Author(s)
      Yomo, T., Tsuru, S., Ichinose, J., Kaneko, K., Ying, B-W.
    • Organizer
      The 9th International Conference on Systems Biology (ICSB 2008)
    • Place of Presentation
      Goteborg, Sweden
    • Year and Date
      20080822-20080828
  • [Presentation] Adaptive gene expression to nutrient depletion out of native regulatorymechanisms.2008

    • Author(s)
      Tsuru, S., Ying, B. W., Ushioda, J., Kashiwagi, A., Yomo, T.
    • Organizer
      The 9th International Conference on Systems Biology (ICSB 2008)
    • Place of Presentation
      Goteborg, Sweden
    • Year and Date
      20080822-20080828
  • [Presentation] Fitness-induced attractor selection upon a genetic switch2008

    • Author(s)
      Yomo, T.
    • Organizer
      2008 CSHL Meeting on Engineering Principles in Biological Systems
    • Place of Presentation
      Cold Spring Harbor, NY
    • Year and Date
      2008-12-11
  • [Presentation] Adaptive response of fluctuating gene network2008

    • Author(s)
      Yomo, T.
    • Organizer
      3rd Int. Conference on Bio-Inspired Models of Network, Information, and Computing Systems
    • Place of Presentation
      Awaji Yumebutai International Conference Center
    • Year and Date
      2008-11-25
  • [Presentation] Quantitative expression analysis using oligonucleotide microarrays basedon a physico-chemical model.2008

    • Author(s)
      Ono, N., Suzuki, S., Furusawa, C, Shimizu, H., Yomo, T.
    • Organizer
      3rd International Conference on Bio-Inspired Models of Network, Information, and Computing Systems (BIONETICS 2008)
    • Place of Presentation
      Awaji Yumebutai International Conference Center, Hyogo
    • Year and Date
      2008-11-25
  • [Presentation] 大腸菌を使った耐熱化実験進化系の中で出現した相互作用を中心とした現象の解析2008

    • Author(s)
      岸本利彦、四方哲也
    • Organizer
      第10回日本進化学会大会
    • Place of Presentation
      東京大学駒場キャンパス
    • Year and Date
      2008-08-23
  • [Presentation] Cellular fluctuation in protein concentration and its role on adaptiveresponse2008

    • Author(s)
      Yomo, T., Tsuru, S., Ichinose, J., Kaneko, K., Ying, B-W.
    • Organizer
      The 9th International Conference on Systems Biology (ICSB 2008)
    • Place of Presentation
      Goteborg, Sweden
    • Year and Date
      2008-08-23
  • [Book] 高等研報告書 : ダイナミックスからみた生命的システムの進化と意義2008

    • Author(s)
      四方哲也(分担)
    • Total Pages
      147-149
    • Publisher
      財団法人国際高等研究所発行
  • [Book] 「生る」(生命誌 年刊号vol. 53-56)中村桂子編2008

    • Author(s)
      四方哲也(分担)
    • Total Pages
      120-127
    • Publisher
      JT生命誌研究館

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Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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