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2013 Fiscal Year Final Research Report

Escherichia coli host engineering for non-biased expression of metagenomic library

Research Project

  • PDF
Project/Area Number 23380197
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Boundary agriculture
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

MIYAZAKI Kentaro  独立行政法人産業技術総合研究所, 生物プロセス研究部門, 研究グループ長 (60344123)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywordsメタゲノム / バイオテクノロジー / 大腸菌 / ゲノム育種 / リボソーム工学
Research Abstract

We have applied translational engineering approach to solve the problem in heterologous expression problem in Escherichia coli. Initiation factor 3 as well as the ribosome was engineered to alter the translational profile and variants that showed enhanced expression of genes having non-AUG initiation codon were identified. Also, mutant ribosome that have 16S rRNA from non-E. coli bacteria showed altered, or enhanced expression of reporter gfp genes, that were not efficiently expressed in wild type E. coli.

  • Research Products

    (59 results)

All 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (13 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (30 results) Book (10 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (4 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Bacterial cellular engineering by genome editing and gene silencing2014

    • Author(s)
      Nakashima N, Miyazaki K
    • Journal Title

      Int J Mol Sci

      Volume: 15 Pages: 2773-2793

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 16S rRNAの「水平伝播」-異種16S rRNAによる遺伝的相補-2014

    • Author(s)
      佃 美雪, 佐藤 允治, 宮崎 健太郎
    • Journal Title

      化学と生物

      Volume: 52-2 Pages: 70-72

  • [Journal Article] Revisiting bacterial phylogeny : Natural and experimental evidence for horizontal gene transfer of 16S rRNA2013

    • Author(s)
      Kitahara K, Miyazaki K
    • Journal Title

      Mob Genet Elements

      Volume: 3 Pages: e24210

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Metagenomic screening for aromatic compound-responsive transcriptional regulators2013

    • Author(s)
      Uchiyama T, Miyazaki K
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 8 Pages: e75795

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of a novel β-glucosidase from a compost microbial metagenome with strong transglycosylation activity2013

    • Author(s)
      Uchiyama T, Miyazaki K, Yaoi K
    • Journal Title

      J Biol Chem

      Volume: 288 Pages: 18325-18334

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cloning, expression and characteristics of a novel alkalistable and thermostable xylanase encoding gene (mxyl) retrieved from compost-soil metagenome2013

    • Author(s)
      Verma D, Kawarabayasi Y, Miyazaki K, Satyanarayana T
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 8 Pages: e52459

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Directed evolution study unveiling key sequence factors that affect translation efficiency in Escherichia coli2013

    • Author(s)
      Tsukuda M, Miyazaki K
    • Journal Title

      J Biosci Bioeng

      Volume: 116 Pages: 540-545

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] DNA fragmentation caused by an overdose of Zeocin2013

    • Author(s)
      Tsukuda M, Miyazaki K
    • Journal Title

      J Biosci Bioeng

      Volume: 116 Pages: 644-646

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Meeting Report : 1st International Functional Metagenomics Workshop2013

    • Author(s)
      Engel K, Ashby D, Brady SF, Cowan DA, Doemer J, Edwards EA, Fiebig K, Martens EC, McCormac D, Mead DA, Miyazaki K, Moreno-Hagelsieb G, O'Gara F, Reid A, Rose DR, Simonet P, Sjöling S, Smalla K, Streit WR, Tedman-Jones J, Valla S, Wellington EMH, Wu C-C, Liles MR, Neufeld JD, Sessitsch A, Charles TC
    • Journal Title

      St. Jacobs, Ontario, Canada. Stand Genomic Sci

      Volume: 8 Pages: 106-111

  • [Journal Article] Mutational robustness of 16S ribosomal RNA, shown by experimental horizontal gene transfer in Escherichia coli2012

    • Author(s)
      Kitahara K, Yasutake Y, Miyazaki K
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci USA

      Volume: 109 Pages: 19200-19225

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] リボソームに翻訳以外の機能を発見2012

    • Author(s)
      宮崎 健太郎
    • Journal Title

      産総研TODAY

      Volume: 12 Pages: 20-20

  • [Journal Article] Specific inhibition of bacterial RNase T2 by helix 41 of 16S ribosomal RNA2011

    • Author(s)
      Kitahara K, Miyazaki K
    • Journal Title

      Nat Commun

      Volume: 2 Pages: 549

    • DOI

      10.1038/ncomms1553

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] メタゲノムからの有用酵素の探索2011

    • Author(s)
      宮崎 健太郎
    • Journal Title

      月刊 Bio Industry

      Volume: 28 Pages: 32-38

  • [Presentation] Ribosomal RNA の人工水平伝播による大腸菌宿主デザイン2014

    • Author(s)
      宮崎 健太郎
    • Organizer
      日本農芸化学会大会 2014
    • Place of Presentation
      神奈川県
    • Year and Date
      2014-03-29
  • [Presentation] メタゲノム手法は培養法を凌駕するのか : 遺伝子資源取得に際しての手法間の比較2014

    • Author(s)
      末永 光, 水田 志織, 宮崎 健太郎, 矢追 克郎
    • Organizer
      日本農芸化学会2014年度大会
    • Place of Presentation
      神奈川県
    • Year and Date
      2014-03-28
  • [Presentation] 腸内細菌目の16S rRNAの網状進化2014

    • Author(s)
      佐藤 允治, 宮崎 健太郎
    • Organizer
      第8回日本ゲノム微生物学会年会
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      2014-03-07
  • [Presentation] Functional metagenomics and Escherichia coli host engineering for efficient enzyme discovery2014

    • Author(s)
      宮崎 健太郎
    • Organizer
      Kasetsart university Seminar
    • Place of Presentation
      Bangkok, Thailand
    • Year and Date
      2014-02-21
  • [Presentation] Escherichia coli host engineering for efficient enzyme discovery2014

    • Author(s)
      宮崎 健太郎
    • Organizer
      AMBC2014
    • Place of Presentation
      Bangkok, Thailand
    • Year and Date
      2014-02-20
  • [Presentation] Ribosomal RNA の人工水平伝播による大腸菌宿主デザイン2013

    • Author(s)
      宮崎 健太郎
    • Organizer
      産業微生物の力を深化させる日本の技~育種の最前線~ 我が国独自の起点・技術から
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      2013-12-17
  • [Presentation] アンチセンス RNA を用いた新規カウンターセレクション技術の開発2013

    • Author(s)
      佃 美雪, 中島 信孝, 宮崎 健太郎
    • Organizer
      細胞を創る研究会 6.0
    • Place of Presentation
      山形県
    • Year and Date
      2013-11-14
  • [Presentation] Ribosomal RNAの人工水平伝播による大腸菌宿主デザイン2013

    • Author(s)
      佃 美雪, 宮崎 健太郎
    • Organizer
      細胞を創る研究会 6.0
    • Place of Presentation
      山形県
    • Year and Date
      2013-11-14
  • [Presentation] Escherichia coli host engineering for efficient enzyme discovery2013

    • Author(s)
      佃 美雪, 宮崎 健太郎
    • Organizer
      CBI学会2013年大会
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      2013-10-28
  • [Presentation] Escherichia coli host engineering for efficient enzyme discovery2013

    • Author(s)
      宮崎 健太郎
    • Organizer
      Enzyme Engineering XXII Conference
    • Place of Presentation
      富山県
    • Year and Date
      2013-09-24
  • [Presentation] リボソーム工学に基づく大腸菌の宿主機能改変2013

    • Author(s)
      宮崎 健太郎
    • Organizer
      第65回日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      広島県
    • Year and Date
      2013-09-19
  • [Presentation] Escherichia coli host engineering for efficient enzyme discovery2013

    • Author(s)
      宮崎 健太郎
    • Organizer
      2013 SIMB Annual Meeting
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      2013-08-12
  • [Presentation] 大腸菌への遺伝子水平伝播実験により示された 16S rRNA の種間和合性2013

    • Author(s)
      北原 圭, 宮崎 健太郎
    • Organizer
      第10回21世紀大腸菌研究会
    • Place of Presentation
      静岡県
    • Year and Date
      2013-06-20
  • [Presentation] 系統ネットワーク法で見る腸内細菌目 16S rRNA の網状進化2013

    • Author(s)
      佐藤 允治, 宮崎 健太郎
    • Organizer
      第2回リボソームミーティング
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      2013-03-26
  • [Presentation] 16S rRNA 置換変異による大腸菌宿主改良2013

    • Author(s)
      佃 美雪, 宮崎 健太郎
    • Organizer
      第2回リボソームミーティング
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      2013-03-26
  • [Presentation] 16S rRNA の置換変異による大腸菌宿主デザイン2012

    • Author(s)
      佃 美雪, 宮崎 健太郎
    • Organizer
      「細胞を創る」研究会 5.0
    • Place of Presentation
      神奈川県
    • Year and Date
      2012-11-21
  • [Presentation] メタゲノムからの有用遺伝子探索2012

    • Author(s)
      宮崎 健太郎
    • Organizer
      次世代シーケンス東京セミナー・メタゲノムセミナー
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      2012-10-25
  • [Presentation] 16SリボソームRNAのへリックス41はリボヌクレアーゼIの特異的インヒ ビターである2012

    • Author(s)
      北原 圭, 宮崎 健太郎
    • Organizer
      第9回21世紀大腸菌研究会
    • Place of Presentation
      滋賀県
    • Year and Date
      2012-06-21
  • [Presentation] Functional screening strategy2012

    • Author(s)
      宮崎 健太郎
    • Organizer
      International Functional Metagenomics Workshop
    • Place of Presentation
      Waterloo, Canada
    • Year and Date
      2012-05-07
  • [Presentation] メタゲノムからの酵素探索2011

    • Author(s)
      宮崎 健太郎
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神奈川県
    • Year and Date
      2011-12-13
  • [Presentation] リボソーム改変を起点とした微生物システム機能の理解に向けて2011

    • Author(s)
      宮崎 健太郎
    • Organizer
      第10回微生物研究会
    • Place of Presentation
      千葉県
    • Year and Date
      2011-11-12
  • [Presentation] Diversification of cellular phenotype through ribosome engineering in Escherichia coli2011

    • Author(s)
      佃 美雪, 北原 圭, 宮崎 健太郎
    • Organizer
      第10回微生物研究会
    • Place of Presentation
      千葉県
    • Year and Date
      2011-11-12
  • [Presentation] Creation and evolution of insertional fusion protein2011

    • Author(s)
      宮崎 健太郎
    • Organizer
      細胞を創る研究会 4.0
    • Place of Presentation
      大阪府
    • Year and Date
      2011-10-28
  • [Presentation] Diversification of cellular phenotype through ribosome engineering in Escherichia coli2011

    • Author(s)
      佃 美雪, 北原 圭, 宮崎 健太郎
    • Organizer
      細胞を創る研究会4.0
    • Place of Presentation
      大阪府
    • Year and Date
      2011-10-27
  • [Presentation] Diversification of cellular phenotype through ribosome engineering in Escherichia coli2011

    • Author(s)
      佃 美雪, 北原 圭, 宮崎 健太郎
    • Organizer
      International Symposium on SYNTHESIZING LIFE AND BIOLOGICAL SYSTEMS
    • Place of Presentation
      大阪府
    • Year and Date
      2011-10-25
  • [Presentation] PIGEX 法のハイスループット化の検討2011

    • Author(s)
      内山 拓, 宮崎 健太郎
    • Organizer
      日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-09-27
  • [Presentation] メタゲノムを活用した新規酵素の探索2011

    • Author(s)
      宮崎 健太郎
    • Organizer
      日本生物工学会
    • Place of Presentation
      愛知県
    • Year and Date
      2011-09-27
  • [Presentation] 進化工学手法による異種蛋白質発現における翻訳律速因子の同定と発現効率化2011

    • Author(s)
      佃 美雪, 宮崎 健太郎
    • Organizer
      日本蛋白質科学会
    • Place of Presentation
      大阪府
    • Year and Date
      2011-06-08
  • [Presentation] 進化工学的手法による異種蛋白質発現における発現律速因子の同定と発現効率化2011

    • Author(s)
      美雪, 宮崎 健太郎
    • Organizer
      第8回2世紀大腸菌研究会
    • Place of Presentation
      長野県
    • Year and Date
      2011-05-19
  • [Presentation] 大腸菌翻訳開始因子 IF3 の遺伝子欠損株の作成2011

    • Author(s)
      岡本 玲亜, 宮崎 健太郎
    • Organizer
      21世紀大腸菌研究会
    • Place of Presentation
      長野県
    • Year and Date
      2011-05-18
  • [Book] Encyclopedia of Metagenomics, extradiol dioxygenases retrieved from the metagenome2014

    • Author(s)
      Suenaga H, Miyazaki K
    • Publisher
      Springer
  • [Book] 進化分子工学の最前線, 生物種を超えた 16S rRNA 遺伝子の機能相補性の解明2013

    • Author(s)
      宮崎 健太郎
    • Publisher
      NTS
  • [Book] 生体の科学, リボソームに翻訳以外の機能がある -リボヌクレアーゼ作用阻害2012

    • Author(s)
      宮崎 健太郎
    • Total Pages
      356-357
    • Publisher
      医学書院
  • [Book] 生命システム工学, 遺伝子資源の多様化2012

    • Author(s)
      宮崎 健太郎
    • Total Pages
      18-27
    • Publisher
      化学同人
  • [Book] 生命システム工学, 進化分子工学の事始2012

    • Author(s)
      宮崎 健太郎
    • Total Pages
      3-17
    • Publisher
      化学同人
  • [Book] METAGENOMICS and its applications in agriculture, biomedicine, and environmental studies, Exploring microbial community for novel genetic resources by activity-based screening of a metagenomic library2011

    • Author(s)
      Suenaga H, Miyazaki K
    • Total Pages
      367-380
    • Publisher
      Nova Science Publishers
  • [Book] Methods in Enzymology, MEGAWHOP Cloning : A method of creating random mutagenesis libraries via megaprimer PCR of whole plasmids2011

    • Author(s)
      Miyazaki K
    • Total Pages
      399-406
    • Publisher
      Elsevier
  • [Book] Metagenomics : Current Innovations and Future Trends, Escherichia coli host engineering for efficient enzyme discovery from metagenome2011

    • Author(s)
      Hosokawa-Okamoto R, Miyazaki K
    • Total Pages
      241-252
    • Publisher
      Horizon Press
  • [Book] Handbook of Molecular Microbial Ecology II : Metagenomics in Different Habitats, Novel aromatic degradation pathway genes and their organization as revealed by metagenomic analysis2011

    • Author(s)
      Miyazaki K
    • Total Pages
      439-450
    • Publisher
      Wiley/Blackwell
  • [Book] Biodegradative Bacteria, Diversity and evolution of aromatic degradation pathway enzymes in an activated sludge2011

    • Author(s)
      Miyazaki K
    • Total Pages
      249-260
    • Publisher
      Springer
  • [Remarks]

    • URL

      https://staff.aist.go.jp/miyazaki-kentaro/group/index.html

  • [Remarks]

    • URL

      https://unit.aist.go.jp/bpri/bpri-synthe/index.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 新規なカウンターセレクション法2013

    • Inventor(s)
      佃 美雪, 中島 信孝, 宮崎 健太郎
    • Industrial Property Rights Holder
      佃 美雪, 中島 信孝, 宮崎 健太郎
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願 2013-226229
    • Filing Date
      2013-10-31
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 酵素遺伝子スクリーニング法2013

    • Inventor(s)
      内山拓, 宮崎 健太郎
    • Industrial Property Rights Holder
      内山拓, 宮崎 健太郎
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特 5397666
    • Acquisition Date
      2013-11-01
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 翻訳特性の改変された大腸菌2012

    • Inventor(s)
      宮崎 健太郎, 佃 美雪
    • Industrial Property Rights Holder
      宮崎 健太郎, 佃 美雪
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願 2012-102128
    • Filing Date
      2012-04-27
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 翻訳特性の改変された大腸菌2012

    • Inventor(s)
      宮崎 健太郎, 佃 美雪
    • Industrial Property Rights Holder
      宮崎 健太郎, 佃 美雪
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      61/611827
    • Filing Date
      2012-03-16
    • Overseas

URL: 

Published: 2015-06-25  

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