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ジェネティックな変異とエピジェネティックな変異の解析による新規酵母耐熱化法の構築

Research Project

Project/Area Number14J01413
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied microbiology
Research InstitutionKyoto University
Research Fellow 里村 淳  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC1)
Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed(Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost : ¥2,800,000)
Fiscal Year 2016 : ¥900,000 (Direct Cost : ¥900,000)
Fiscal Year 2015 : ¥900,000 (Direct Cost : ¥900,000)
Fiscal Year 2014 : ¥1,000,000 (Direct Cost : ¥1,000,000)
Keywords熱耐性酵母 / CRISPR Nickaseシステム / ゲノム編集 / CRISPR Cas9システム / 酵母熱耐性 / 次世代シーケンサー / エピジェネティクス / バイオエタノール / 酵母 / 熱耐性 / ゲノム解析
Outline of Annual Research Achievements

熱耐性酵母を作製するためのハイスループットなゲノム編集法を開発した。これまでのゲノム編集法であるCRISPR Cas9システムでは、約30%の塩基配列は書き換えることができない欠点があった。特に、これまでの研究で発見した4つ中2つの変異は、この30%の領域に属していたため、ゲノム編集が使えなかった。そこで、編集可能領域に制限がなく、迅速にゲノムを書き換えることができる新規手法CRISPR Nickaseシステムを開発した。この手法は理論上ゲノムの97%以上の領域を編集することができる。また、特異性の点でもCRISPR Cas9システムよりも向上しており、より簡便なゲノム編集法であることを示すことができた。最終的にはこの手法により熱耐性酵母をわずか5日で構築できることをデモンストレーションした。これはこれまでの方法より10日ほど早いもので、報告されている中で最速の手法である。これらの酵母は既存法で構築したものと同様の表現型を示したことからも、CRISPR Nickase法の有用性を示すことができた。本内容はScientific Report (Nature publication group)に投稿して、受理された。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report

Research Products

(18results)

All 2017 2016 2015 2014 Other

All Journal Article Presentation Remarks

  • [Journal Article] Precise genome-wide base editing by the CRISPR Nickase system in yeast2017

    • Author(s)
      Atsushi Satomura, Ryosuke Nishioka, Hitoshi Mori, Kosuke Sato, Kouichi Kuroda, Mitsuyoshi Ueda
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume : 印刷中

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 実験室進化Saccharomyces cerevisiaeの熱適応 戦略の解明と物質生産への応用2016

    • Author(s)
      里村淳、黒田浩一、植田充美
    • Journal Title

      バイオサイエンスとインダストリー

      Volume : 74

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Journal Article] Reconstruction of thermotolerant yeast by one-point mutation identified through whole-genome analyses of adaptively-evolved strains2016

    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume : 6 Pages : 1-9

    • Publisher
      Nature Publishing Group
    • DOI
      10.1038/srep23157
    • PMID
      26984760
    • Year and Date
      2016-03-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 一塩基レベルのゲノムワイドな編集法の開発2016

    • Author(s)
      里村 淳、黒田 浩一、植田 充美
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2016-11-30
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Precise genome editing at single-base resolution by novel CRISPR-nickase system2016

    • Author(s)
      A. Satomura, K. Kuroda, M. Ueda
    • Organizer
      17th European Congress on Biotechnology
    • Place of Presentation
      Krakow, Poland
    • Year and Date
      2016-07-03
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Analysis of exosomal microRNAs derived from rheumatoid arthritis synovial fibroblasts2016

    • Author(s)
      Yosuke Takamura, Atsushi Satomura, Wataru Aoki, Mitsuyoshi Ueda
    • Organizer
      17th European Congress on Biotechnology
    • Place of Presentation
      Krakow, Poland
    • Year and Date
      2016-07-03
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Molecular analysis of adaptational strategies under heat stress by whole-genome sequencing of laboratory-evolved Saccharomyces cerevisiae2016

    • Author(s)
      Atsushi Satomura, Natsuko Miura, Kouichi Kuroda, Mitsuyoshi Ueda
    • Organizer
      16 American Society for Biochemistry and Molecular Biology annual meeting
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      2016-04-02
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Molecular analysis of adaptational strategies under heat stress by whole-genome sequencing of laboratory-evolved Saccharomyces cerevisiae2016

    • Author(s)
      Atsushi Satomura, Natsuko Miura, Kouichi Kuroda, Mitsuyoshi Ueda
    • Organizer
      2016 American Society for Biochemistry and Molecular Biology annual meeting
    • Place of Presentation
      San Diego
    • Year and Date
      2016-04-02
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 全ゲノム解析による実験室進化Saccharomyces cerevisiaeの熱適応戦略の分子解析2016

    • Author(s)
      里村 淳、三浦 夏子、黒田浩一、植田 充美
    • Organizer
      日本農芸化学会2016年度大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2016-03-27
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Generation of functionally and structurally distinct Rhizopus oryzae lipase through protein folding memory2015

    • Author(s)
      Atsushi Satomura, Kouichi Kuroda, Mitsuyoshi Ueda
    • Organizer
      Pacifichem 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu, USA
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Generation of functionally and structurally distinct Rhizopus oryzae lipase through protein folding memory2015

    • Author(s)
      Atsushi Satomura, Kouichi Kuroda, Mitsuyoshi Ueda
    • Organizer
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] NGSによる熱耐性酵母Saccharomyces cerevisiaeの育種と解析2015

    • Author(s)
      里村 淳、黒田 浩一、植田 充美
    • Organizer
      NGS現場の会第四回研究会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      2015-07-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Stepwise breeding of Saccharomyces cerevisiae for identifications of genetic mutations involved with thermotolerance2015

    • Author(s)
      Atsushi Satomura, Kouichi Kuroda, Mitsuyoshi Ueda
    • Organizer
      American Society For Microbiology
    • Place of Presentation
      New Orleans, USA
    • Year and Date
      2015-05-30 – 2015-06-02
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Stepwise breeding of Saccharomyces cerevisiae for identifications of genetic mutations involved with thermotolerance2015

    • Author(s)
      Atsushi Satomura, Kouichi Kuroda, Mitsuyoshi Ueda
    • Organizer
      115th General Meeting of the American Society for Microbiology
    • Place of Presentation
      New Orleans
    • Year and Date
      2015-05-30
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] タンパク質フォールディングメモリーによるリパーゼのデザイン2014

    • Author(s)
      里村 淳、黒田 浩一、植田 充美
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] タンパク質フォールディングメモリーによるリパーゼの改変2014

    • Author(s)
      里村 淳、黒田 浩一、植田 充美
    • Organizer
      生物工学会若手研究者の集い(若手会)夏のセミナー2014
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2014-07-12 – 2014-07-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Novel protein engineering of lipase by protein folding memory2014

    • Author(s)
      Atsushi Satomura, Kouichi Kuroda, Mitsuyoshi Ueda
    • Organizer
      American Society for Biochemistry and Molecular Biology
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      2014-04-26 – 2014-04-30
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 生体高分子化学、研究概要

    • URL
      http://www.tenko.kais.kyoto-u.ac.jp/
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL :

Published : 2015-01-22   Modified : 2018-01-16  

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