進化機械の基礎研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62420055
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: 伏見 譲 埼玉大学, 工学部, 教授 (80011641)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木原 拡 埼玉大学, 工学部, 助手 (90204958) ; 飯田 武揚 埼玉大学, 工学部, 教授 (30013171) ; 西垣 功一 埼玉大学, 工学部, 助教授 (10107378)
• Keywords: 進化分子工学 / 進化機械 / 進化リアクター / セルスタット / バクテリオファージ連続培養 / 淘汰値の地形 / 塩基配列空間 / 遺伝子のランダム突然変異誘発

Research Abstract

1.人為淘汰法進化機械の試作
(1)クローニング型進化機械の一つのモデルとして、セルソータを用いたファージ感染大腸菌のクローニング装置を試作している。目標の、1000倍の背景自由ファージに対してキャリヤセルをソートすることは、まだ達成されていないが、オペレータの熟練度の向上率からみて、近日中に達成されるものと思われる。
(2)クローン化された多種微量のキャリヤセルの定量的スクリーニング法の一つとして、βガラクトシダーゼのフルオロジェニックな基質FDGと蛍光マイクロプレートリーダを用いたものを検討した。これにより単一細胞から出発すると数十時間を要するものの、細胞内のβガラクトシダーゼの定量が可能であることがわかった。進化分子工学の目標遺伝子をプロモータとする場合は、この方法が直接適用できる。また、多種微量な試料のスクリーニング法として将来性のあるISFETセンサも検討していたが、ゲート表面のコーティング法を考案し、差動型pHセンサの開発に成功した。数十μlという微量の反応溶液で、無機ピロホスファターゼの活性を追うことができ、この酵素の反応機構に新しい知見を得た。
2.自然淘汰法進化機械の運転
(1)ファージf1とM13の雑種ファージを作り、野生型との競争実験を行い淘汰係数を求めた。これらにより、遺伝子毎の淘汰係数への寄与が評価できる。
(2)M13ファージ主コート蛋白遺伝子にin Vitroランダム突然変異を誘発したものをM13野生型ゲノム背景に埋めこむための種々のプロセスの開発を行っている。FokIを用いたユニバーサル制限酵素、PCRなど。

Research Products

• [Publications] 伏見譲: Viva Origino. 16. 136-141 (1988)
• [Publications] Husimi,Y.;etal: Proc.of 19th Yamada Conference. 19. 165-175 (1988)
• [Publications] Nishigaki,K.;etal: Biotechnol.and Appl.Biochem.10. 428-434 (1988)
• [Publications] Husimi,Y.: Adv.in Biophys.25. (1989)
• [Publications] 伏見譲 他: "『R&Dコンピューティング要覧』の「進化モデル」の項" サイエンスフォーラム, 259-261 (1988)
• [Publications] 伏見譲: "『生命分子工学』の「人工的自己増殖系」の項" 裳華房, (1989)