| 研究課題/領域番号 |
21K04784
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
前田 義昌 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (30711155)
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| 研究分担者 |
田中 剛 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20345333)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 微細藻類 / オメガ３脂肪酸 / 人工染色体 / 自律複製配列 / 代謝改変 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、単細胞光合成生物である微細藻類をホスト生物として用い、EPAやDHAなどのオメガ3脂肪酸を効率的に、持続可能性の高い方法で生産することを大目的とする。そのために、微細藻類のオメガ3脂肪酸合成経路を大規模に改変するための遺伝子組み換えツールである人工染色体を構築する。人工染色体の構築に必要なDNA配列は、ホスト生物となる微細藻類の染色体構造の解析により特定する。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、微細藻類の多数の遺伝子を一括導入し、大規模な代謝改変を可能とする人工染色体を開発する。人工染色体を用いて、養殖魚の成育に必須な飼料添加物であるオメガ3脂肪酸の生合成に関与する遺伝子を微細藻類に導入し、得られた改変微細藻類により効率的にオメガ3脂肪酸を生産するプロセスを開発することを目的とする。2023年度は、人工染色体の開発に欠かせない自立複製配列を微細藻類ゲノムの中から探索する研究を中心に実施した。微細藻類の遺伝子組み換えにより、自立複製配列に特異的に結合するタンパク質を発現させた。この際、エピトープタグを融合発現した。ウェスタンブロッティングにより遺伝子組み換え体の細胞内でエピトープタグ融合タンパク質が発現していることを確認した後、タグに対する抗体を用いた免疫沈降法と次世代シークエンサーによるシークエンシングを組み合わせたChIP-Seq法を実施した。その結果、微細藻類ゲノム上の数十カ所の配列において、有意にシグナルの強い箇所を見出すことができ、これらの配列を自立複製配列と推定した。全ての推定自立複製配列において共通するモチーフ配列は見いだせなかったものの、複数の推定自立複製配列でモチーフ配列を共有していることが確認され、いくつかのグループに分けられることを見出した。推定自立複製配列の中には、過去の他のグループの研究で意図せずに自立複製ベクターに組み込まれていた配列も含まれていた。このことは、本研究で見出した配列が、ベクターに自立複製能を付与する可能性を示唆している。本研究は、微細藻類において自立複製配列を実験的に推定した初めての研究である。
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