2023 Fiscal Year Annual Research Report
月面閉鎖生態系の構築を目指した改変型シアノバクテリアの設計
| Project/Area Number |
22K19279
|
|---|
| Research Institution | Institute for Molecular Science |
|---|
Principal Investigator |
秋山 修志 分子科学研究所, 協奏分子システム研究センター, 教授 (50391842)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
|
| Keywords | シアノバクテリア / 概日時計 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
シアノバクテリアの概日時計を改変して月面環境サイクル耐性を付与するために、我々が保有する周期変異体ライブラリからKaiCの長周期変異をリストアップした。また、長期間にわたる機能評価・スクリーニングをより高効率で行うための実験系を検討した。具体的には、周期の温度補償性が損なわれていない短周期のKaiC変異体（高いATPase活性、周期8時間）を設計・調製し、それを鋳型に多重長周期変異セットの探索と最適化を進めて、リン酸化サイクルを長周期化する効果が十分に認められた変異セットを野生型に導入して最終評価する戦略である。検討した多重長周期変異セットはいずれも長周期化傾向を示したが、周期が著しく長くなる変異セットの数は限定的であった。そこで、他種シアノバクテリア由来のKaiCのアミノ酸配列、機能、活性を参照しつつ、候補となる多重変異が著しい構造不安定化や機能失活をもたらす可能性がないか検証し、その結果をもとに新たな多重長周期変異セットを複数設計した。これらについて実験を進めたところ、これまでに知られていた最長の周期を150%にまで伸長する多重長周期変異セットを見出した。また、現在進めている別の多重長周期変異セットからは、200%を超える長周期化を予期させる予備データが取得されつつある。今後、設計・調製・評価（機能と構造の両面から）のフィードバック・サイクルを更に加速させることにより、当初の目的にかなう多重長周期変異セットの特定を目指す。
|
