2016 Fiscal Year Annual Research Report
Studies on mechanisms of viral takeover of its cyanobacterial host for application platform of a next generation fermentation system
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26660171
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
吉田 天士 京都大学, 農学研究科, 准教授 (80305490)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
左子 芳彦 京都大学, 農学研究科, 教授 (60153970)
澤山 茂樹 京都大学, 農学研究科, 教授 (80357178)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | シアノファージ / ラン藻 / ミクロキスティス / トランスクリプトーム / 光発酵 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ラン藻感染性ファージの宿主ラン藻の複製・代謝系を乗っ取り、自らのコピーを大量に作り出すための巧妙な分子メカニズムを解明し、有用遺伝子資源を網羅的に開発する。今年度の成果は以下のとおりである。
１）ミクロキスティスNIES-298株にMa-LMM01を接種し0, 1, 3, 6時間後の感染区および非感染区のサンプルから全RNAを抽出し、トランスクリプトーム解析を行った。感染区・非感染区のシーケンスリードを宿主・ファージゲノムに対してそれぞれマッピングした。感染全体に渡って宿主由来リードは得られたリード全体の66％以上を占め、ファージ遺伝子転写への不完全な切り替えが見られた。感染初期（1 h）、中期（3 h）、後期（6 h）の各段階において、宿主遺伝子の99％は有意な発現変動を示さなかった。これらの結果から、Ma-LMM01は感染サイクルの中で宿主代謝系全体の代謝を明確に下方制御せず、光合成系をそのままの状態で利用していることが示唆された。
２）感染初期・中期・後期に発現する各ファージ遺伝子の上流配列を調べた結果、細菌のσ70因子の認識配列が見出された。このことからMa-LMM01はσ70因子を自身の遺伝子産物で修飾し、緩やかにプロモーターへの親和性を変化させ、自身の生産に切り替えると示唆された。このような宿主σ因子の修飾には感染初期に発現する遺伝子（初期遺伝子）が関与する。
3)Ma-LMM01の初期遺伝子候補であるgp054～gp63を導入したミクロキスティス発現系構築を目指した。先行研究で構築済みのベクターpDXS7を基盤とし、大腸菌S-17株を介したコンジュゲーションによる二重交差相同組換えを想定したプラスミドを立案した。
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