2017 Fiscal Year Annual Research Report
Comprehensive study of the unique photosynthetic system driven by far-red light
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26440141
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
土屋 徹 京都大学, 地球環境学堂, 准教授 (20362569)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | シアノバクテリア / クロロフィルd / 光合成 / 遠赤色光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題で確立したAcaryochloris marinaでのトランスポゾンタギング系をもちいた突然変異体の作出効率の上昇では改善が見られなかったが、もう一つの目的である逆遺伝学的解析に関する技術開発では、引き続き進展があった。昨年度、ゲノム編集においてよく使用されているCas9タンパク質の変異体であるdCas9を利用した遺伝子発現抑制系、CRISPR干渉（CRISPRi）のシアノバクテリアへの適用に成功した。そこで、モデルシアノバクテリアであるSynechocystis sp. PCC 6803を対象として、さらに複数遺伝子の発現を同時に制御する条件を検討した。このとき、CRISPRiの制御ではアンヒドロテトラサイクリン（aTc）を誘導剤として使用した。発現抑制の標的遺伝子としては、クロロフィル生合成経路の酵素であるDVRの遺伝子に加えてカロテノイド生合成経路の酵素であるCrtRの遺伝子を選択した。その結果、適切なプロモーターを組み合わせた形質転換体では、aTcの添加によりDVR遺伝子の破壊時に蓄積される8-ビニルクロロフィルaが蓄積し、crtR遺伝子の破壊時に蓄積しなくなるゼアキサンチンがほとんど検出されないようになった。また、開発を進めた広宿主域プラスミド由来のオールインワンCRISPRiベクターのA. marinaへの導入も試み、抗生物質耐性コロニーを得ることができた。dCas9およびsingle guide RNAを発現させるためのプロモーターなどをA. marinaにあわせて検討する必要はあるが、ようやくA. marinaで逆遺伝学的解析により標的遺伝子の機能を調べる目処がたったと考えられた。
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