2021 Fiscal Year Research-status Report
Development of prokaryotic growth accelerator using ribosomal RNA
| Project/Area Number |
21K14771
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
佐藤 悠 大阪大学, 生物工学国際交流センター, 特別研究員(PD) (90852187)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | リボソームRNA / 増殖速度 / バクテリア / プラスミド |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
これまでに天然環境からさまざまな性質を有する原核生物が単離され、工業、医療、食品製造、水処理などの幅広い分野にて利用されてきた。一方、ユニークな性質を持ちながらも、増殖の遅さがネックとなり研究・開発を断念せざるを得ない微生物群が多々存在する。そのため、新たな産業応用の原石となる微生物を発掘するためには、原核生物の増殖速度を加速させる技術の開発が不可欠であり、本研究課題では微生物の増殖速度の制御が可能であるかどうかを検証する。
環境微生物の増殖速度に関する1つの事実として、「タンパク質合成の翻訳機構に関与するリボソームRNA(rRNA)遺伝子をより多く有する種ほど増殖が速い傾向にある」。本知見より更に一歩踏み込み、rRNA遺伝子の発現量を人為的に改変させ、微生物の増殖速度への影響評価を行う。一般的な原核生物はゲノム上に複数コピーのrRNA遺伝子を持ち、種によってゲノム上の遺伝子の位置が異なる。また、全てのコピー間で塩基配列が同一でない場合があり、rRNA ごとに性質が同一でない可能性がある。上記の２つの問題により、一般的な原核生物を利用した検証は困難である。そこで本研究ではプラスミド上にのみ1種類のrRNA遺伝子を有するAureimonas属細菌を利用し、そのコピー数を変化させることで問題の解決を試みた。当該年度はAureimonas属細菌の培養条件の最適化、有効な抗生物質マーカーの選抜、形質転換用のプラスミド構築を完了した。現在形質転換法を検討中である。また、同時並行にてError prone PCR法により推定複製領域に該当する部位に変異を導入した変異ライブラリーを構築している。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
昨年度は本研究課題に必要なAureimonas属細菌の培養条件の最適化から、有効な抗生物質マーカーの選抜、形質転換用のプラスミドの構築を進めた。現在作製したプラスミドを利用して複数の形質転換法を試みているが、安定した形質転換体の取得には至っていない。また、当該年度の業績としては日本語総説１報、学術共著論文１編、国際シンポジウムでの発表2回、国内学会での発表1回が挙げられる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
前述のAureimonas属細菌の形質転換系の構築を引き続き行う。加えて、文献調査にてプラスミド上にrRNA遺伝子を持つ他の微生物の存在も確認しており、同様の解析を試みる。Aureimonas属細菌由来のプラスミド(約９ kbp)と比較して、こちらの菌株のプラスミドサイズ(約4 kbp)の方が小さいため、形質転換が比較的容易であると考えている。また、更なるバックアップとして大腸菌株の変異株も準備しており、並行して解析を進める予定である。
|
