2013 Fiscal Year Annual Research Report
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23241061
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
四方 哲也 大阪大学, 情報科学研究科, 教授 (00222399)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岸本 利彦 東邦大学, 理学部, 准教授 (90339200)
イン ベイウェン 筑波大学, 生命環境科学研究科(系), 准教授 (90422401)
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| Project Period (FY) |
2011-11-18 – 2014-03-31
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| Keywords | ゲノム進化 / 高温適応 / トランスクリプトーム / 分子進化 / プロテイオム |
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| Research Abstract |
1.45℃適応大腸菌系譜に対する解析
適応度上昇の速い時期の45℃適応過程大腸菌を用い、前年度に同定した45℃適応で生じた変異の出現時期に基づき各変異の高温適応進化に与える機能評価を検討した。今年度は大腸菌株よりクローン化され変異が同定された株について、同時に固定されている変異についてゲノム変異の復帰細胞を構築し、各変異の効果を解析し、45℃適応初期には相互作用による変異選択が重要であることを確認した。得られた株をトランスクリプトーム解析し、変異と遺伝子発現の相関解析を行った。この解析により発現が変異の影響下にある遺伝子群を同定した。高温適応における細胞内遺伝子発現ネットワークの変動が観察され、有意に変化したネットワークが分かった。さらにタンパク質レベルで解析し発現解析の結果を検証した。これらの多階層の解析により大腸菌は発現制御の向上よりタンパク質凝集の防止を高温適応の戦略として採用したことが分かった。
2.GroEL変異による有害変異緩衝効果の解析
ゆっくりとした適応度上昇を示す時期の中でも変異率が上昇する前後の大腸菌集団のシングルセルクローンを対象にGroELの野生型への復帰細胞を創出し解析し、GroELの二カ所の変異は高変異率下で蓄積される変異の有害効果を干渉し適応度を上昇させて行く機能を示すことを確認した。また従来の遺伝的浮動に比べ高速かつ高頻度に生じている中立変異固定についてヒッチハイク効果の可能性を同時に固定される変異の個別改変株を作製することで検証し、ヒッチハイク変異固定においても変異の固定順序が存在する可能性を確認した。
3.更なる高温適応進化株の構築
分子進化が加速されていた大腸菌株（培養523日株）を用いて0.2℃刻みで段階的に高い温度で培養することで更なる高温適応をはかり46.6℃までの進化に成功した。また未知温度への高温適応進化により適した大腸菌株を構築し実際の高温適応進化を検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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