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Toxin-antitoxin分子基盤の解明と核酸編集技術・細胞応答制御への応用

研究課題

研究課題/領域番号 15K14241
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 生物機能・バイオプロセス
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

横田 亜紀子  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (20415764)

連携研究者 野田 尚宏  産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, グループリーダー (70415727)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードToxin-Antitoxinシステム / 配列特異的認識機構 / タンパク質-核酸相互作用 / RNAシーケンス / 蛋白質-核酸相互作用 / 特異的認識配列 / バイオテクノロジー / 抗生物質 / 核酸 / 酵素 / 分子認識
研究成果の概要

Toxin-Antitoxin (TA)システムは、原核生物において、ストレス応答やプログラム細胞死を担うとされる。そのTAシステムの中で、RNAを配列特異的に切断するtoxinであるMazF(エンドリボヌクレアーゼ)に着目し、病原性微生物、難培養微生物、極限環境微生物由来のMazFを調製し、次世代シーケンサーを用いて、それらの認識・切断RNA配列の同定することに成功した。そこから得られた知見に基づき、TAシステムの分子認識機能や生理機能を考察するとともに、取得した各種MazFをベースとする核酸編集技術への応用や、細胞外致死因子の探索システムの構築などを試みた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

病原性微生物、難培養性微生物、極限環境微生物由来のToxin-Antitoxinシステムの分子認識機能や生理機能に関する研究は、分子生物学や細胞生物学において学術的に非常に興味深いものであり、その成果として得られる知見は、難培養微生物の産業応用や、世界的な喫緊の課題である多剤耐性菌問題の解決などに繋がる可能性を有している。さらに、本研究を通じて取得したToxin-Antitoxinタンパクは、遺伝子工学ツールとして利用することで、バイオテクノロジー分野での貢献も期待できる。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Characterization of a Deinococcus radiodurans MazF: A UACA-specific RNA endoribonuclease2017

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto Tatsuki、Ota Yuri、Yokota Akiko、Suyama Tetsushi、Tsuneda Satoshi、Noda Naohiro
    • 雑誌名

      MicrobiologyOpen

      巻: 6 号: 5

    • DOI

      10.1002/mbo3.501

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] AAU-Specific RNA Cleavage Mediated by MazF Toxin Endoribonuclease Conserved in Nitrosomonas europaea2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Miyamoto, Akiko Yokota, Satoshi Tsuneda, Naohiro Noda
    • 雑誌名

      Toxins (Basel)

      巻: 8 号: 6 ページ: 174-174

    • DOI

      10.3390/toxins8060174

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Toxin-Antitoxin機構の分子認識機構: RNA干渉酵素の認識切断配列の同定手法の確立2018

    • 著者名/発表者名
      野田 尚宏、宮本 龍樹、関口勇地、横田 亜紀子、大田 悠里、常田 聡
    • 学会等名
      第91回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] SCREENING DISRUPTORS OF THE TOXIN-ANTITOXIN COMPLEX IN STAPHYLOCOCCUS AUREUS2017

    • 著者名/発表者名
      大田 悠里、宮本 龍樹、横田 亜紀子、常田 聡、野田 尚宏
    • 学会等名
      The 7th Congress of European Microbiologists (FEMS 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CHARACTERIZATION OF A SEQUENCE-SPECIFIC CUTTER CONSERVED IN THE NITROSOMONAS EUROPAEA CHROMOSOME2017

    • 著者名/発表者名
      宮本 龍樹、横田 亜紀子、大田 悠里、常田聡、野田 尚宏
    • 学会等名
      The 7th Congress of European Microbiologists (FEMS 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of a chromosomal toxin-antitoxin module conserved in Nitrosomonas europaea2017

    • 著者名/発表者名
      宮本 龍樹、横田 亜紀子、大田 悠里、常田聡、野田 尚宏
    • 学会等名
      How Dead is Dead Conference V
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 硝化細菌におけるストレス応答機構の解明: Toxin-antitoxin機構はなぜ必要なのか?2017

    • 著者名/発表者名
      宮本 龍樹、横田 亜紀子、大田 悠里、常田聡、野田 尚宏
    • 学会等名
      第二回環境微生物系学会合同大会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 病原性微生物に対する新規抗菌分子の探索2016

    • 著者名/発表者名
      大田 悠里、宮本 龍樹、横田 亜紀子、常田 聡、野田 尚宏
    • 学会等名
      第10回 細菌学若手コロッセウム
    • 発表場所
      草津セミナーハウス(群馬県 吾妻郡)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Toxin-antitoxin分子認識機構:病原菌由来RNAインターフェレンスの特異的認識配列の同定2016

    • 著者名/発表者名
      横田 亜紀子、宮本 龍樹、大田 悠里、常田 聡、野田 尚宏
    • 学会等名
      第68回 日本生物工学会大会
    • 発表場所
      富山国際会議場、ANAクラウンプラザホテル富山(富山県 富山市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 病原性微生物を対象としたプログラム細胞死誘導物質の探索2016

    • 著者名/発表者名
      大田 悠里、宮本 龍樹、横田 亜紀子、常田 聡、野田 尚宏
    • 学会等名
      第68回 日本生物工学会大会
    • 発表場所
      富山国際会議場、ANAクラウンプラザホテル富山(富山県 富山市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ファージディスプレイ法によるプログラム細胞死誘導物質の探索2015

    • 著者名/発表者名
      大田 悠里、宮本 龍樹、横田 亜紀子、佐々木 章、常田 聡、野田 尚宏
    • 学会等名
      第30回日本微生物生態学会大会
    • 発表場所
      土浦亀城プラザ(茨城県土浦市)
    • 年月日
      2015-10-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] エンドリボヌクレアーゼ、およびその阻害物質2018

    • 発明者名
      宮本龍樹,横田亜紀子,大田悠里,野田尚宏,常田聡
    • 権利者名
      国立研究開発法人産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-061354
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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