2015 Fiscal Year Research-status Report
高効率な有用物質生産能を複合的に有する海洋性珪藻細胞の開発
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26870750
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| Research Institution | Kwansei Gakuin University |
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Principal Investigator |
中島 健介 関西学院大学, 理工学研究科, 博士研究員 (50709318)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 海洋性珪藻 / 無機炭素獲得 / リン酸獲得 / 有用物質生産 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、モデル海洋性珪藻の無機炭素およびリン酸獲得・蓄積機構を明らかにすることにより、珪藻内に蓄積される有用物質である油脂およびポリリン酸の生産能を複合的に強化した新規珪藻細胞を作出するための技術基盤を確立することを最終目標としている。
平成27年度は、平成26年度に得られた研究成果と申請した研究計画に従い、以下に示す3つの実験を遂行し結果を得た。1．葉緑体包膜局在型無機炭素輸送体候補因子PtSLC4-7の機能解析を行った。細胞膜局在型重炭酸イオン輸送体PtSLC4-2とPtSLC4-7の共発現株の作出を行い、光合成パラメーターおよび無機炭素輸送活性をPtSLC4-2単独発現株と比較した。その結果、共発現株において、無機炭素に対する親和性の上昇および無機炭素輸送活性の上昇を確認した。このことから、PtSLC4-7は葉緑体包膜上で無機炭素輸送体として機能していることが強く示唆された。さらに、珪藻細胞において、異なる遺伝子を一度に複数発現させることにも成功した。この技術は、本研究課題の最終目標である有用物質生産を複合的に強化するための応用に重要な成果である。2．リン酸欠乏環境下で誘導されるリン酸輸送体候補因子の直下に緑色蛍光タンパク質あるいは短鎖ペプチドを付加させ、発現させた株を目的候補タンパク質の過剰発現体として、リン酸輸送活性測定に用いた。しかしながら、野生株と比較して顕著な輸送活性の上昇は確認できなかった。3. 1および2の研究成果を踏まえ、PtSLC4-7遺伝子およびリン酸輸送体候補遺伝子をターゲットとしたノックダウンおよびノックアウト株の作出を試みた。現在、複数のノックダウンおよびノックアウト候補株を取得し、ターゲット遺伝子のmRNAの蓄積量解析および生理学的解析を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
葉緑体包膜局在型無機炭素輸送体候補因子については、機能解析が順調に進んでいる一方で、リン酸輸送体候補因子に関して、当初の研究計画通り、候補因子の過剰発現株を用いてリン酸輸送活性測定を行ったが、野生型と有意な差が認められず、機能解析が滞ったためである。これらの進捗状況を踏まえた結果、研究課題全体として、やや遅れていると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
葉緑体包膜局在型無機炭素輸送体候補因子については、当初の計画通り、詳細な機能解析を終了し、これまでの研究成果等を踏まえた上で、海洋性珪藻における無機炭素獲得機構のモデル化を目指す予定である。一方で、リン酸輸送体候補因子の機能解析に関しては、当該輸送体のノックダウンあるいはノックアウト株を作出し、これらの株における生理学的解析を早急に行っていく予定である。
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| Causes of Carryover |
リン酸輸送体候補因子の機能解析の滞りと、予定していた国際および国内学会への参加を見送ったため余剰分が発生した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
リン酸輸送体候補遺伝子のノックダウンおよびノックアウト株におけるmRNAの蓄積量解析にリアルタイムPCRを用いることを計画しており、この実験に必要な試薬の購入等に物品費の余剰分を使用する予定である。また、夏に行われる国際学会への参加を予定しており、旅費の余剰分を使用する予定である。
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