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天然・人工ハイブリッド遺伝子回路を用いた構成的制御によるiPS細胞の初期分化誘導

研究課題

研究課題/領域番号 12J09398
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 生体生命情報学
研究機関東京工業大学

研究代表者

森谷 孟史  東京工業大学, 総合理工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード合成生物学
研究実績の概要

本研究ではiPS細胞からの分化制御の第一段階として、iPS細胞からの外肺葉と中胚葉への分化の比率を制御できるための人工遺伝子回路の設計原理の確立を目的とする。合成生物学的手法では数理モデルの構築、シミュレーション、機能既知の遺伝子からなる人工遺伝子回路の設計を行うことにより、細胞に所望の挙動を行うことができる。昨年度に研究実施者が見出した人工遺伝子回路の設計原理は、iPS細胞研究の枠を超え、様々な種類の細胞に対応する基礎原理になると考えられ、平成26年度に研究をとりまとめ査読付き国際会議InCoB2015[1]にて発表を行った。この発表は特に優れた発表としてBest paper awardを受賞した。
なお設計原理が実際の生物において駆動することを確かめる必要がある。そのため平成25年度、私はarabinoseとIPTGという誘導剤濃度変化により挙動が変化する人工遺伝子回路の制御遺伝子群のオシレーターの挙動を観察するために下流に存在するプロモーターの様々な改変を行った。
そして平成26年度にはオシレーターの振動する誘導剤領域が変化することを確認するための新規トラッキング手法を構築した。既存のトラッキング手法は100倍の対物レンズを用いているために1細胞を追跡することが容易であるが、40倍の対物レンズでは1細胞を追跡することは困難である。そのために平成26年度には大腸菌のマイクロコロニー内の一領域をトラッキングする方法を確立した。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Effects of downstream genes on synthetic genetic circuits2014

    • 著者名/発表者名
      Takefumi Moriya, Masayuki Yamamura, Daisuke Kiga
    • 雑誌名

      BMC Systems Biology

      巻: 8(suppl 4) 号: S4 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1186/1752-0509-8-s4-s4

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Effects of downstream genes on synthetic genetic circuits2015

    • 著者名/発表者名
      Takefumi Moriya, Masayuki Yamamura, Daisuke Kiga
    • 学会等名
      生命動態の分子メカニズムと数理 生命動態システム科学四拠点・CREST・PRESTO合同シンポジウム
    • 発表場所
      Kyoto University, Kyoto city, Kyoto, Japan
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effects of downstream genes on synthetic genetic circuits2015

    • 著者名/発表者名
      Takefumi Moriya, Zicong Zhang, Shotaro Ayukawa, Masayuki Yamamura, Daisuke Kiga
    • 学会等名
      The Third Annual winter q-bio meeting
    • 発表場所
      Westin Resort and Spa Ka’anapali, Hawaii, U.S.A
    • 年月日
      2015-02-17 – 2015-02-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effects of downstream genes on synthetic genetic circuits2014

    • 著者名/発表者名
      Takefumi Moriya, Masayuki Yamamura, Daisuke Kiga
    • 学会等名
      The 37th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama, Yokohama city, Kanagawa, Japan
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effects of downstream genes on synthetic genetic circuits2014

    • 著者名/発表者名
      Takefumi Moriya, Masayuki Yamamura, Daisuke Kiga
    • 学会等名
      The 7th Annual Meeting of Japanese Society for Cell Synthesis Research
    • 発表場所
      University of Tokyo, Bunkyo-ku, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2014-11-13 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effects of downstream genes on synthetic genetic circuits2014

    • 著者名/発表者名
      Takefumi Moriya, Masayuki Yamamura, Daisuke Kiga
    • 学会等名
      The 52th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
    • 発表場所
      Sapporo convention center, Sapporo city, Hokkaido, Japan
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effects of downstream genes on synthetic genetic circuits2014

    • 著者名/発表者名
      Takefumi Moriya, Masayuki Yamamura, Daisuke Kiga
    • 学会等名
      InCoB2014 (The 13th International Conference on Bioinformatics)
    • 発表場所
      NOVOTEL SYDNEY BRIGHTON BEACH, Sydney, Australia
    • 年月日
      2014-07-31 – 2014-08-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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