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酵素活性制御アプタマーを用いた自律型シアノバクテリア有用物質生産・回収技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18J21514
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 システムゲノム科学
研究機関東京農工大学

研究代表者

上野 絹子  東京農工大学, 大学院工学府, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2020年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2018年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードアプタマー / 合成生物学 / 阻害アプタマー / RNAポリメラーゼ
研究実績の概要

本研究では、微生物を用いた物質生産において目的物質が生産されたタイミングで菌体が自律的に溶菌し、目的物質の回収を容易に行うことができる制御系の開発を目指した。具体的には、ファージ由来 RNAポリメラーゼの活性を制御可能なRNA配列である酵素活性制御アプタマーを開発し、薬剤生産やバイオ燃料関連化合物の生産へ応用が試みられているシアノバクテリアに対して導入することで効率的な物質生産技術の開発を試みた。令和2年度は既報の酵素阻害アプタマーの機能評価と、またシアノバクテリアにおけるRNAポリメラーゼの機能評価を試みた。具体的には、前年度に最適化したSP6 プロモーター配列を用いて、大腸菌における酵素阻害アプタマーの機能評価を行なった。その結果、大腸菌においてはSP6RNAポリメラーゼ阻害アプタマーが機能し、RNAポリメラーゼ活性を阻害することが明らかとなった。また、SP6 RNAポリメラーゼを初めてシアノバクテリア内で発現・機能評価を試みた。本研究ではシアノバクテリアにおけるポリメラーゼの発現が確認できなかったものの、大腸菌においてSP6 ポリメラーゼアプタマーが阻害能を発揮することを確認できたため、今後RNAポリメラーゼとアプタマーを組み合わせた遺伝子発現制御ツールの開発が期待される。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 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 (6件) (うち国際学会 4件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] University of Rome, Tor Vergata(イタリア)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Ethanol Detection at the Parts per Billion Level with Single‐Stranded‐DNA‐Modified Graphene Field‐Effect Transistors2019

    • 著者名/発表者名
      Nozaki Ryo、Ikuta Takashi、Ueno Kinuko、Tsukakoshi Kaori、Ikebukuro Kazunori、Maehashi Kenzo
    • 雑誌名

      physica status solidi (b)

      巻: 257 号: 2 ページ: 1900376-1900376

    • DOI

      10.1002/pssb.201900376

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Riboregulator elements as tools to engineer gene expression in cyanobacteria2018

    • 著者名/発表者名
      Ueno Kinuko、Tsukakoshi Kaori、Ikebukuro Kazunori
    • 雑誌名

      Applied Microbiology and Biotechnology

      巻: 102 号: 18 ページ: 7717-7723

    • DOI

      10.1007/s00253-018-9221-0

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Improvement of Baby Spinach aptamer focusing on its G-quadruplex structure2020

    • 著者名/発表者名
      Kinuko Ueno, Kaori Tsukakoshi, Alessandro Porchetta, Francesco Ricci, Kazunori Ikebukuro
    • 学会等名
      RNA conference 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 蛍光発光アプタマーに対する三重鎖形成配列の付加による蛍光強度の増強2019

    • 著者名/発表者名
      上野 絹子・塚越 かおり・Porchetta Alessandro・Ricci Francesco・池袋 一典
    • 学会等名
      第71回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Improvement and design of pH-sensitive Baby Spinach aptamer by fusing triplex forming sequence2019

    • 著者名/発表者名
      Kinuko Ueno, Kaori Tsukakoshi, Alessandro Porchetta, Francesco Ricci, Kazunori Ikebukuro
    • 学会等名
      The 46th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 蛍光発光アプタマーSpinachに対する変異導入とその蛍光への影響評価2018

    • 著者名/発表者名
      上野 絹子・塚越 かおり・Porchetta Alessandro・Ricci Francesco・池袋 一典
    • 学会等名
      第70回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Mutational analysis and improvement of Baby Spinach focusing on its G-quadruplex structure2018

    • 著者名/発表者名
      Kinuko UENO, Kaori TSUKAKOSHI, Alessandro PORCHETTA, Francesco RICCI, Kazunori IKEBUKURO
    • 学会等名
      The 45th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Applying riboregulator to knock down chromosomal gene cyabrB2 in Synechocystis sp.PCC 6803 for higher glycogen production.2018

    • 著者名/発表者名
      Kinuko UENO, Yuta SAKAI, Chika SHONO, Ippei SAKAMOTO, Kaori TSUKAKOSHI, Yukako HIHARA, Koji SODE, Kazunori IKEBUKURO
    • 学会等名
      RNA conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] アプタマーの創製が可能か否かの判定方法およびそれを利用したアプタマーの創製方法2018

    • 発明者名
      池袋一典、イジンヒ、上野絹子
    • 権利者名
      池袋一典、イジンヒ、上野絹子
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-121082
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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