| 研究課題/領域番号 |
22K05405
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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38020:応用微生物学関連
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| 研究機関 | 名城大学 |
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研究代表者 |
兒島 孝明 名城大学, 農学部, 准教授 (40509080)
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| 研究分担者 |
丸山 潤一 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任教授 (00431833)
中野 秀雄 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (00237348)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | Aspergillus oryzae / 発酵生産 / バイオインフォマティクス / トランスクリプトーム / 麹菌 / 発酵 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生命機能の発現・制御機構を解明する上で、染色体の動的な構造変化を考慮することは非常に重要である。本研究では、産業微生物Aspergillus oryzaeの固体培養における遺伝子発現動態に着目し、固体培養条件におけるA. oryzaeのゲノム構造情報ならびに全遺伝子発現情報を包括的に取得し、その経時的動態をデータベース化する。さらに、このデータベースを活用し、ゲノム構造の動態を考慮した難分解性多糖の代謝パスウェイの最適化を試み、新奇高機能性A. oryzaeの創生技術を確立する。これらのアプローチを通して、生命機能の発現・制御のメカニズムの包括的理解のための汎用的な技術基盤の構築を目指す。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、A. oryzaeの固体培養における遺伝子発現動態の包括的理解とその技術基盤構築を目的として研究期間2年目に以下のアプローチを実施した。
・スクロースおよびキシランを唯一炭素源としたSC条件下のA. oryzaeにおけるmRNAレベルでの動的転写制御機構の解析
A. oryzaeをスクロースおよびキシランを唯一炭素源とした寒天プレート上で培養し、植菌後の一定期間、1日おきに菌体を回収した。これらの菌体よりRNAを抽出し、高速DNAシーケンサーによって条件ごとのA. oryzae全遺伝子の時系列発現データを取得し、可視化した上で、炭素源と培養時間によって区分された条件における発現動態を網羅的に比較した。今後、本解析結果の再現性や生物学的意義を詳細に検証の上、研究論文としてまとめる予定である。
・A. oryzaeのクロマチン立体構造情報の取得法の検討
ナノポアシーケンサーを用いたクロマチン立体構造情報の取得法、Pore-Cを、固相培養由来のA. oryzaeのクロマチン立体構造解析に適用するため、ゲノム抽出条件や近接するゲノム領域の架橋反応条件などの詳細な検討を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
研究代表者が本研究期間開始時期の2022年4月にこれまで所属していた研究機関とは別の機関へ異動したため、研究実施環境の再構築に想定以上の時間を要したことが主な要因として挙げられるが、DNAシーケンサー、解析用の高スペックのPCなど、本課題の遂行に必要とされる研究環境の整備はほぼ完了した。このため、本研究アプローチの今後の進展はおおいに期待できると言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
2022年度および2023年度に得られた研究成果をもとに、下記のアプローチを実施する。
・種々のC源を唯一炭素源とした固相培養条件下におけるA. oryzaeの全遺伝子の発現動態のデータベース化
・上記アプローチの成果を基にした研究論文の作成と公開
・A. oryzaeにおけるPore-Cの確立と、固相培養条件下におけるクロマチン構造の解明
・天然SC条件である米粒上で培養したA. oryzaeにおける全遺伝子発現量とクロマチン構造の時系列データと取得と関連付け
これらのアプローチを通して、新奇の高機能性A. oryzaeの創生技術基盤を確立する。
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