大腸菌必須遺伝子群の機能ネットワークの遺伝学的解析

• 研究課題/領域番号: 12206068
• 研究種目: 特定領域研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 三木 健良 九州大学, 大学院・薬学研究院, 教授 (40037586)
• 研究分担者: 片山 勉 九州大学, 大学院・薬学研究院, 助手 (70264059) ; 加藤 潤一 東京都立大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (10194820) ; 山本 義博 兵庫医科大学, 医学部, 助教授 (60068567)
• 研究期間 (年度): 2000
• 研究課題ステータス: 完了 (2000年度)
• キーワード: 大腸菌 / K12 / ゲノム / 必須遺伝子 / 遺伝子破壊 / 機能解析 / ネットワーク / トランスポゾン

研究概要

本研究は、大腸菌K12株の全必須遺伝子を同定し、同定された未知必須遺伝子の機能とそのネットワーラを明らかにすることを目的として行った。
必須遺伝子の同定塩基配列決定により同定された機能未知のORFが存在するほとんどの領域をカバーするように、染色体全領域にわたって欠失株(計約160、欠失の平均約20kb)の作製を試み、86ケ所、計約1.7Mbの欠失不能領域を明らかにした。この内、35ケ所は特定の遺伝子(群)をプラスミドを用いて相補させた条件下で欠失させる方法により、トランスに必須な遺伝子領域を特定することが出来た。欠失させることが出来ていない残りの51ケ所については、今回、必須遺伝子がトランスに必須なのかシスに必須なのかを推定するシステムを構築できたので、今後これを用いて検討する計画である。また染色体全領域にわたった遺伝子破壊株(トランスポゾン挿入変異株、シス部分2倍体として作製)の構築が終了し、現在挿入部位特定の実験に入っている。特に上記欠失不能領域に位置する変異株については、約半数の挿入部位の特定を終了し、現在必須遺伝子を割り出し中である。
未知必須遺伝子の機能解析比較的簡単な方法で高温変異株及びそれに対する抑圧変異株を単離し抑圧遺伝子を同定するシステムを構築した。実際に、染色体複製に必須なhda遺伝子を用いてテストを行ったところ、機能することが確かめられた。
今年度の研究により、必須遺伝子の同定及び未知必須遺伝子の機能解析に必要なシステムがほぼ整った。今後はトランスポゾン挿入変異株の挿入部位の特定を進め、その結果を利用してプラスミドを作製し、それを用いて相補させた条件下で欠失株を作製し、未知必須遺伝子の同定を進める。さらに今年度構築したシステムを用いて遺伝学的に抑圧変異遺伝子を同定することにより、未知必須遺伝子の機能とそのネットワークに関連する遺伝子の同定を進めたい。