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バクテリア最小ゲノムシステムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 18016027
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関首都大学東京

研究代表者

加藤 潤一  首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (10194820)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
7,700千円 (直接経費: 7,700千円)
2007年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
2006年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
キーワード大腸菌 / 最小必須遺伝子群 / 必須遺伝子 / 染色体 / 欠失変異 / ゲノム / 分子生物学
研究概要

(1)染色体大規模欠失株の作製
新しい染色体欠失システムを用いてさらに大規模に染色体を欠失させた株の作製を進めた。野生株の染色体は約4.6Mbであり,これまで我々が報告した最小染色体は約3.3Mbであったが,さらに欠失変異を組み合わせていくことにより,全染色体の約38%を欠失して約2.8Mbの染色体を持つ株の作製に成功した。
(2)新規及び機能未知必須遺伝子群の機能解析
(a)細胞表層の生合成に必須な遺伝子群の機能ネットワークの解析:機能未知必須遺伝子について遺伝学的解析を進め,リボ多糖(LPS),ペプチドグリカンの基質の輸送に関与すると考えられる遺伝子群を同定した。
(b)染色体動態に必須な遺伝子群の機能ネットワークの解析:DNA分解酵素をコードすると予想される機能未知必須遺伝子について,その高温感受性変異株を用いた遺伝学的解析によりDNAジャイレースと機能的に関連があることが分かった。またその遺伝子がコードするタンパク質の精製を行って実際にDNAを切断することを示し,その遺伝子がDNA分解酵素をコードすることを確かめた。またタンパク質分解酵素をコードすると予想される機能未知必須遺伝子について,高温感受性変異株,抑圧変異株などを単離して調べたところ,3つの機能未知必須遺伝子が機能的に関連していることがわかり,遺伝学的解析からDNAヘリカーゼとの関連が示唆された。酵母のホモログがDNA分解酵素であるとの報告があったことも合わせて考えると,タンパク質分解酵素ではなく,DNA関連の酵素である可能性が考えられた。
(3)複数の遺伝子の変異による表現型の解析
すでに報告した染色体の約30%を欠失させた大規模欠失株の定常期における生存率が著しく低下している事を見出し,複数の欠失変異を組み合わせることによりその表現型が見られる事を示し,その原因遺伝子の一部が存在する領域を特定した。また細胞増殖についても複数の経路が存在する必須な過程を同定するためのシステムの構築を進めた。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Construction of consecutive deletions of the Escherichia coli chromosome2007

    • 著者名/発表者名
      Kato, J.
    • 雑誌名

      Mol.Syst.Biol 3

      ページ: 132-132

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Involvement of the Escherichia coli folate-binding protein YgfZ in RNA modification and regulation of chromosomal replication initiation.2006

    • 著者名/発表者名
      Ote, T.
    • 雑誌名

      Mol.Microbiol. 59

      ページ: 265-275

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Mechanistic insights into sulfur-relay by multiple sulfur mediators involved in thiouridine biosynthesis at tRNA wobble positions.2006

    • 著者名/発表者名
      Ikeuchi, Y.
    • 雑誌名

      Mol Cell 21

      ページ: 97-108

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌の染色体大規模欠失変異株の作製とその性質2008

    • 著者名/発表者名
      加藤 潤一
    • 学会等名
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2008-12-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] Methods in Molecular Biology 416 (Microbial Gene Essentiality:Protocols and Bioinformatics)2008

    • 著者名/発表者名
      Kato, J.
    • 出版者
      Humana Press Inc.
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] Methods in Molecular Biology (Gene Essentiality at Genom Scale : Protocols and Bioinformatics)2007

    • 著者名/発表者名
      Kato, J.
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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