2012 Fiscal Year Annual Research Report
核様体タンパク質結合部位解析に基づく染色体多様化機構の解明
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23310131
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
黒川 顕 東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (20343246)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丸山 史人 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 准教授 (30423122)
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| Project Period (FY) |
2011-11-18 – 2014-03-31
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| Keywords | 微生物ゲノム / ゲノム構造多様性 / 核様体 |
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| Research Abstract |
本研究は，細菌に広く分布・保存され，グローバルな転写制御のみならず，外来性遺伝子群の制御，さらにはゲノム進化に深く関わる核様体タンパク質に焦点を絞り，核様体タンパク質の結合部位を，高速シークエンサーIllumina GAIIxを用いたChIP-seq解析により，様々な細菌種にわたりゲノムワイドに比較解析することを第一の目的としている．また，細菌における核様体タンパク質とゲノムの関わり，進化過程を明らかにし，細菌ゲノム機能の変化・多様化の機構について，新たな概念の提案を行う事を最終目標に据えている．H24年度はH23年度に引き続き，すでにゲノム完成配列が公開されている，実験株K-12(subgroup A)，ヒト腸内常在菌SE11株(subgroup B1), SE15株(subgroup B2)の大腸菌３株において，ChIP-seq解析および比較ゲノム解析によりH-NSの結合位置を高精度に決定した．その結果，３株のゲノム配列間で良く保存されている共有ゲノム領域におけるH-NSの結合は，しばしばその領域の配列多様性が大きいにも関わらず高度に維持されており，ゲノム配列の多様化がH-NS結合位置に対して影響を与えない事が明らかとなった．また，大腸菌ゲノムで多様化が極端に進んだ領域には高頻度にH-NSが結合する傾向があり，その領域にはホストである哺乳類腸内環境において重要な役割を果たしている遺伝子が存在する事がわかった．これらの結果はH-NSが遺伝子の変異蓄積を許容することによる大腸菌ゲノムの多様化さらには生息環境への適応をもたらしている事を示唆している．また，すでに公開されている大腸菌41株の完全ゲノム配列を徹底的に比較ゲノム解析し，3株のChIP-seq解析から得られたH-NS binding site が，これら大腸菌のcommon領域において普遍的である事を明らかにした．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
すでに完全ゲノム配列が公開されている，大腸菌以外の細菌，Enterobacter_cloacae, Erwinia_amylovora, Pectobacter ium, Salmonella_enterica, Xenorhabdus_nematophilaの5株を対象としChIP-seq解析を実施を試みたが，H-NSにflag tagを組み込んだ組換え体の作製が共同研究者により達成できておらず，大腸菌に関しては，41株に広げた解析を実施できたが，大腸菌以外でのChIP-seqデータ解析が進んでいない．．
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| Strategy for Future Research Activity |
ChIP-seq解析（実験）を進めている共同研究者に対して，大腸菌H-NS研究で実績のある研究協力者と密に連絡をとる事を指示し，実験方法における指導を仰ぐ事で大腸菌以外のH-NS ChIP-seq解析（実験）を今年度の早い段階で実施する．
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