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効率的遺伝子ターゲッティングのための糸状菌における宿主の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18370001
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 遺伝・ゲノム動態
研究機関埼玉大学

研究代表者

井上 弘一  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (60114203)

研究分担者 田中 秀逸  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (90202431)
畠山 晋  埼玉大学, 科学分析支援センター, 講師 (00396665)
五味 勝也  東北大学, 農学研究科, 教授 (60302197)
阿部 啓悦 (阿部 敬悦)  東北大学, 農学研究科, 准教授 (50312624)
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
9,420千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 1,020千円)
2007年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2006年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
キーワード非相同末端結合 / 遺伝子ターゲッテイング / KU70 / KU80 / LigaseIV / MRX / アカパンカビ / コウジカビ / 多目同末端結合 / 遺伝子ターゲッティング / Liase lV / Neurosora / Aserillus / 非相同組換え / 糸状菌
研究概要

多くの生物でゲノム解読が進み、コンピューターによる遺伝子のアノテーションが行なわれているが、遺伝子の機能を知るには知りたい遺伝子を破壊して突然変異株を得ることが最も確実な方法である。そこで、多くの生物では本来生物が持っている相同組換え機構を利用し、細胞外から破壊したい遺伝子と相同部分を持つDNAを導入し、相同部分での組み換えにより遺伝子を破壊する方法が試みられてきた。しかしながら、多くの場合DNAは相同部分以外にランダムにゲノムに挿入されてしまう。我々は、ランダムに組み込まれる際に必要なタンパク質を作っている遺伝子(KU70およびKU80)を破壊することで100%相同部分に組み込むことに成功した。本研究では(1)KU以外の非相同組換えに関わる遺伝子を破壊し、ターゲット効率を更に上げること、(2)アカパンカビでこれまで試みてきた方法が他の糸状菌で同じ様に使えるかどうかの2点にしぼって研究を行った。その結果(1)KU以外でヒトのLig4ホモログ遺伝子やXRCC4ホモログ遺伝子を破壊しても高い率でターゲットができることを確認した。また(2)コウジ菌でもアカパンカビと同様に、LigD破壊株で効率のターゲットができることがあきらかになった。これからはこの方法を使用し自由に細胞内の遺伝子の改変ができるため、これらの結果の意味するところは極めて大きい。キノコについても同じ様に実験が行なわれたが、予想のできなかった困難のため、さらにここしばらくの実験が必要である。しかしながら基本的にはこの方法が有効であると思われるため引き続き実験を行なって行く予定である。現在、アカパンカビおよびコウジカビではこの方法をもとにしたシステマティックな遺伝子破壊が行なわれている。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (21件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] A defect of LigD (human Lig4 homolog) for nonhomologous end joining significantly improve efficiency of gene targeting in Aspergillus oryzae2008

    • 著者名/発表者名
      O. Mizutani et. al.
    • 雑誌名

      Fungal Genetics and Biology 45

      ページ: 878-889

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Neurospora crassa UVS-3 epistasis group encodes homologues of the ATR/ATRIP checkpoint control system.2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Kazama et. al.
    • 雑誌名

      DNA Repair 7

      ページ: 213-229

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A defect of LigD (human Lig4 homolog) for nonhomologous end Joining significantly improves efficiency of gene-targeting in Aspergillus oryzae2008

    • 著者名/発表者名
      Mizutani, o., Y. Kudo, A,. Saito, T. Matuura, H. Inoue, K. Abe, and K. Gomi.
    • 雑誌名

      Fungal Genet. Biol 45

      ページ: 878-889

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A defect of LigD(human Lig4 homolog)for nonhomologous end joining significantly improves efficiey of gene targeting in Aspergillus oryzae2008

    • 著者名/発表者名
      O.Mizutani, et. al.
    • 雑誌名

      Fungal Genetics and Biology 83

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genetic and molecular analysis of the temperature-sensitive mutant un-17 carrying a mutation in the gene encoding poly (A)-polymerse in Neurospora crassa2007

    • 著者名/発表者名
      S. Tanaka et. al.
    • 雑誌名

      Genes Genet. Syst. 82

      ページ: 447-454

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection of physical interactions by immunoprecipitation of FLAG-and HA-tagged proteins expressed at the his-3 locus in Neurospora crassa2007

    • 著者名/発表者名
      T. Kawabata and H. Inoue
    • 雑誌名

      Fungal Genet. Newslett. 54

      ページ: 5-8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MpkA-dependent and-independent cell wall integrity signaling in Aspergillus nidulans2007

    • 著者名/発表者名
      T. Fujioka et. al.
    • 雑誌名

      Eukaryotic Cells 6

      ページ: 1497-1510

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neurospora crassa RAD5 homologue, mus-41, inactivation results in higher sensitivity to mutagens but little effect on PCNA ubiquitilqtion in response to UV-irradiation2007

    • 著者名/発表者名
      T. Kawabata et. al.
    • 雑誌名

      Current Genetics 52

      ページ: 125-135

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonhomologous chromosomal integration of foreign DNA is completely Dependent on MUS-53 (human Lig4 homolog) in Neurospora2007

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi et. al.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103

      ページ: 14871-14876

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neurospora crassa RAD5 homologue, mus-41, inactivation results in higher sensitivity to mutagens but has little effect on PCNA-ubiquitilation in response to UV-iradiation2007

    • 著者名/発表者名
      Kawabata, T., A. Kato, K. Suzuki, and H. Inoue.
    • 雑誌名

      Current Genetics 52

      ページ: 125-135

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Detection of physical interactions by immunoprecipitation of FLAG-and HA-tagged proteins expressed at the his-3 locus in Neurospora crassa2007

    • 著者名/発表者名
      T.Kawabata and H.Inoue
    • 雑誌名

      Fungal Genetics Newsletter 54

      ページ: 5-8

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neurospora crassa RAD5 homologue,mus-41,inactivation results in higher sensitivity to mutagens but has little effect on PCNA-ubiquitilation in respose to UV-irradiation2007

    • 著者名/発表者名
      T.Kawabata, et. al.
    • 雑誌名

      Current Gentics 52

      ページ: 125-135

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Human RAD18 is improved in S phase-specific single-strand break repair without PCNA monoubiquitination2006

    • 著者名/発表者名
      N. Shiomi et. al.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res. 35

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional analysis of an endo-1, 6-β-D-glucanase gene (neg-1) from Neurospora crassa2006

    • 著者名/発表者名
      S. Oyama et. al.
    • 雑誌名

      Biosci. Biotechnol. Biochem. 70

      ページ: 1773-1775

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Growth defect and mutator phenotypes of RecQ-deficient Neurospora crassa mutants separately result from homologous recombination and nonhomologous end joining during repair of DNA double-strand breaks2006

    • 著者名/発表者名
      A. Kato and H. Inoue
    • 雑誌名

      Genetics 172

      ページ: 113-125

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonhomologous chromosomal integration of foreign DNA is Completely dependent on MUS-53 (human Lig4 homolog) in Neurospora2006

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi, K., K. Suzuki, Y. Ando, C. Takakura, and H. Inoue.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103

      ページ: 14871-18476

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Nonhomologous chromosomal integration of foreign DNA is completely dependent on MUS-54(human Lig4 homolog)in Neurospora2006

    • 著者名/発表者名
      石橋和真
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103

      ページ: 14871-14876

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Aspergillus属糸状菌のCell wall integrity (CWI) signalingと細胞壁合成2008

    • 著者名/発表者名
      阿部啓悦
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Genome-wide analysis of fungicide-response genes regulated via his-asp phosphorelay system and hogA MAPK cascade in Aspergillus nidulans2008

    • 著者名/発表者名
      D. Hagiwara
    • 学会等名
      9th European Conference on Fungal Genetics
    • 発表場所
      Edinburgh, England
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] アカパンカビにおける遺伝子ターゲッティング機構の解析2007

    • 著者名/発表者名
      高倉 千裕
    • 学会等名
      第30回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2007-12-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] アカパンカビにおけるPOL32ホモログの損傷乗り越え合成での役割2007

    • 著者名/発表者名
      瓜尾政博
    • 学会等名
      第79回日本遺伝学会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2007-09-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathways in Aspergillus oryzae2007

    • 著者名/発表者名
      K. Abe
    • 学会等名
      ESF-EMBO symposium
    • 発表場所
      Sant de Guixols, Spain
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 糸状菌ゲノム情報にもとづく抗真菌剤創薬分子基盤解析システムの構築2007

    • 著者名/発表者名
      丸井淳一朗
    • 学会等名
      第6回感染症沖縄フォーラム
    • 発表場所
      沖縄
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] アカパンカビにおける遺伝子ターゲッティング2007

    • 著者名/発表者名
      高倉千裕
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Mitogen-activated protein kinase pathways in Aspergillus oryzae2007

    • 著者名/発表者名
      Abe, K., T. Fujioka, K. Fukukawa, D. Hagiwara, J. Marui, O. Mizutani, N. Sato, A. Yoshimi, F. Hasegawa
    • 学会等名
      ESF-EMBO symposium Comparative genoraics on eukaryotic microorganisms: Eukaryotic genome evolution
    • 発表場所
      in Spain
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] アカパンカビのポリ(A)ポリメラーゼ変異株un-172006

    • 著者名/発表者名
      田中秀逸
    • 学会等名
      第78回日本遺伝学会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2006-09-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 糸状菌における遺伝子ターゲッティング機構の解析2006

    • 著者名/発表者名
      井上弘一
    • 学会等名
      第78回日本遺伝学会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2006-09-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] アカパンカビにおける遺伝子ターゲッティング機構の解析2006

    • 著者名/発表者名
      高倉千裕
    • 学会等名
      第78回日本遺伝学会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2006-09-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] アカパンカビPCNAの紫外線に応答したユビキチン化について2006

    • 著者名/発表者名
      川端剛
    • 学会等名
      第78回日本遺伝学会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2006-09-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Establishment of gene-targeting method in fungi2006

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Inoue
    • 学会等名
      78 th Genetic Society of Japan
    • 年月日
      2006-09-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Analysis of gene targeting mechanism in Neurospora2006

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Takakura, Yosinori Ando, Kazuma Ishibashi, Keiichiro Suzuki, and Hirokazu Inoue
    • 学会等名
      78 th Genetic Society of Japan
    • 年月日
      2006-09-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 糸状菌の効率的遺伝子破壊法:宿主としての非相同組換え欠損株2006

    • 著者名/発表者名
      井上弘一
    • 学会等名
      第58回日本生物工学会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2006-09-12
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 麹菌(A. oryzae)のligD遺伝子破壊による高頻度相同組換え宿主の造成2006

    • 著者名/発表者名
      工藤洋平
    • 学会等名
      第58回日本生物工学会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2006-09-12
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Construction of host for high homologous recombination in Aspergillus oryzae2006

    • 著者名/発表者名
      Youhei Kudo, Osamu Mizutani, Tomoki Matuura, Hirokazu Inoue, Keietsu Abe, and Katsuya Gomi
    • 学会等名
      58 th Society for Biotechnology in Japan
    • 年月日
      2006-09-12
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] DNA repair and Genomic Instability in Neurospora crassa2006

    • 著者名/発表者名
      H. Inoue
    • 学会等名
      NEUROSPORA 2008
    • 発表場所
      Asilomar, California, USA
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] アカパンカビMUS-53(LIG4ホモログ)の遺伝子ターゲッティングにおける有用性2006

    • 著者名/発表者名
      石橋和真
    • 学会等名
      日本分子生物学会2006フォーラム
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 麹菌のDNAligase (lig4)遺伝子破壊による高頻度組換え宿主の造成2006

    • 著者名/発表者名
      水谷治
    • 学会等名
      第6回糸状菌分子生物学コンフェレンス
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] DNA repair and genomic instability in Neurospora crassa2006

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Inoue
    • 学会等名
      2006 Neurospora meeting
    • 発表場所
      in Asilomar, CA
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [備考] 「研究成果報告書概要(和文)」より

    • URL

      http://genet.seitai.saitama-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 遺伝子ターゲッティングに伴うランダムインテグレーションを抑える方法2006

    • 発明者名
      井上弘, 他5人
    • 権利者名
      埼玉大学
    • 出願年月日
      2006-05-11
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

URL: 

公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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