A novel gene expression control system based on the prokaryotic Argonaute
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22K06093
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 43010:Molecular biology-related
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| Research Institution | Oita University |
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Principal Investigator |
三好 智博 大分大学, グローカル感染症研究センター, 講師 (60534550)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2025: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | Argonaute / DNA interference / ファージ / DNA silencing / phage / 感染防御機構 / small RNA / DNAサイレンシング / 遺伝子発現制御 |
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| Outline of Research at the Start |
Argonauteタンパク質は、小分子RNAをガイド鎖として、その塩基配列特異的に標的RNAを分解するメカニズムである。原核生物にもArgonauteは存在することが知られている。本研究では、原核型Argonauteの分子メカニズムを解明し、このシステムを応用した遺伝子発現制御システムを構築し、生命科学・医学分野のイノベーションに貢献する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者は、X線結晶構造解析と生化学的解析により、光合成細菌Rhodobacter sphaeroidesのArgonaute（RsAgo）が、小分子RNAをガイド鎖として、その相補的な塩基配列を持つDNAと結合することで真核生物のRNA干渉のメカニズムに一部類似するDNA interferenceに関与することを世界に先駆けて明らかにした。しかし、このシステムの詳細は、まだ明らかになっていない。我々は、RsAgoの外来DNAの感染抑制機能を明らかにするために、Agoが発現していない大腸菌の細胞にRsAgoを発現させ、バクテリオファージを感染させる実験により、Tファージシリーズは、RsAgoの発現により感染効率が上昇することが明らかとなった。本年度は実際に、RsAgoの遺伝子がコードされている光合成細菌の中でも、同様の機能を有するかどうかを確かめるために、新たなファージ感染実験を計画した。この実験には、光合成細菌に感染するファージが必要であるが、販売していないため自然界から自ら採取し取得する必要があった。海、川、湖など自然界の様々な箇所からファージが含まれていると考えられる水を採取して、新規ファージの探索を行った。現在のところ、まだ光合成細菌に感染するファージの獲得に至っておらず、本実験計画は継続中である。一方で、光合成細菌Rhodobacter sphaeroidesのRsAgoの欠損変異体は、海外の研究者経由で準備することができているため、ファージが得られ次第、変異体を使用してファージ感染に対するRsAgoの作用機序を調べることが可能である。今後は、新規ファージの探索を行いつつ、分子生物学的なアプローチを並行して行い、RsAgoの分子メカニズムを明らかにしていく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
当該研究期間中に、度重なる研究室の引越しがあり、度々研究室が使用できない期間が多くあった。さらに、超低温冷凍庫の故障などのトラブルにも見舞われた。これらの問題により、実験の進捗が遅れていることと、新規ファージの取得に成功していないため、本研究課題の進捗状況に関して「遅れている」と評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
当該研究期間では、主に光合成細菌に感染するバクテリオファージウイルスの探索を行った。海、川、湖など自然界の様々な箇所からファージが含まれていると考えられる水を採取して、ファージの探索を行ったが、現在のところ、まだ光合成細菌に感染するファージの獲得に至っておらず、本実験計画は継続中である。光合成細菌に感染するファージが見つからない場合は、実験系の構築は大腸菌を使用した系で行い、その分子メカニズムの解明は、 in vitroで構築する予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(4 results)
