大腸菌とＲＮＡファージＱβから成るモデル共進化系における宿主ゲノムの経時変化解析

• 研究課題/領域番号: 23570268
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 進化生物学
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 柏木 明子 弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (40362652)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 実験進化学 / バクテリオファージ / 大腸菌 / 共進化 / 実験進化 / RNAバクテリオファージ / Ｆ繊毛 / 実験室内進化系 / 感染抵抗性

研究概要

寄生者であるウイルスと宿主は共進化の中で変化する。申請者は実験室内モデル共進化系を構築し、RNAウイルスと宿主がいかに共進化するのかを研究してきた。本研究では宿主大腸菌のゲノム変化に着目し、その経時変化を大規模シークエンス解析を用いて分析・評価する。それにより、宿主がどのようなゲノムの変化を伴って共進化したのかを明らかにした。さらに、得られたFプラスミド上のtraQ遺伝子上への1箇所の非同義変異が大腸菌の示すQβに対する部分抵抗性の責任遺伝子であることを強く示唆する結果を得た。

研究成果

• [雑誌論文] (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomonori Inomata, Hitomi Kimura, Haruki Hayasaka, Akinori Shiozaki, Yasuhiro Fujita, and Akiko Kashiwagi
  • 雑誌名: Archives of Virology 巻: Vol.157(11) ページ: 2163-2169
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative comparison of the RNA bacteriophage Qβ life cycle in rich and minimal media (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomonori Inomata, Hitomi Kimura, Haruki Hayasaka, Akinori Shiozaki, Yasuhiro Fujita, Akiko Kashiwagi
  • 雑誌名: Archives of Virology 巻: 157 号: 11 ページ: 2163-2169
  • DOI: 10.1007/s00705-012-1419-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2011)
  • 著者名/発表者名: Akiko Kashiwagi and Tetsuya Yomo
  • 雑誌名: PLoS Genetics 巻: Vol.7 (8)
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2011)
  • 著者名/発表者名: Saburo Tsuru, Nao Yasuda, Yoshie Murakami, Junya Ushioda, Kotaro Mori, Akiko Kashiwagi, Shingo Suzuki, Bei-Wen Ying, and Tetsuya Yomo
  • 雑誌名: Molecular Systems Biology 巻: Vol.7 ページ: 493-493
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ongoing phenotypic and genomic changes in experimental coevolution of RNA bacteriophage Qβ and Escherichia coli (2011)
  • 著者名/発表者名: Akiko Kashiwagi and Tetsuya Yomo
  • 雑誌名: PLoS Genetics 巻: 7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adaptation by stochastic switching of a monostable genetic circuit in Escherichia coli (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsuru, et al
  • 雑誌名: Mol Syst Biol 巻: Vol.7 e493 号: 1 ページ: 493-493
  • DOI: 10.1038/msb.2011.24
  • 査読あり
• [学会発表] PCR-DGGEによる市販牛乳中の細菌叢の分析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 尚 暁敏、竹内保浪、高橋美里、柏木明子、戸羽隆宏
  • 学会等名: 日本畜産学会第118回大会
  • 発表場所: つくば国際会議場・研究交流センター
• [学会発表] (2013)
  • 著者名/発表者名: 柏木明子,菅原竜,熊谷知史,對馬(佐野)文恵,熊坂直也,四方哲也
  • 学会等名: 第65回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 広島国際会議場(広島県)
• [学会発表] (2013)
  • 著者名/発表者名: 柏木明子,菅原竜,對馬(佐野)文恵,熊谷知史,四方哲也
  • 学会等名: 日本進化学会第15回筑波大会
  • 発表場所: 筑波大学(茨城県)
• [学会発表] RNAファージQβの高温適応実験進化におけるアミノ酸配列の変化を伴わない塩基置換の適応への貢献 (2013)
  • 著者名/発表者名: 柏木明子, 菅原 竜, 對馬（佐野）文恵, 熊谷知史, 四方 哲也
  • 学会等名: 日本進化学会 第15回筑波大会
  • 発表場所: 筑波大学
• [学会発表] 実験進化による高温適応RNAバクテリオファージQβの獲得とそのゲノム解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 柏木明子、菅原 竜、熊谷知史、對馬(佐野)文恵、熊坂直也、四方哲也
  • 学会等名: 第65回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 広島国際会議場
• [学会発表] (2012)
  • 著者名/発表者名: 菅原竜,對馬(佐野)文恵,熊谷知史,四方哲也,柏木明子
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡(福岡県)
• [学会発表] (2012)
  • 著者名/発表者名: Akiko Kashiwagi and Tetsuya Yomo
  • 学会等名: 日本進化学会第14回東京大会
  • 発表場所: 首都大学東京(東京都)
• [学会発表] Co-evolution between a host and a pathogen (2012)
  • 著者名/発表者名: Akiko Kashiwagi & Tetsuya Yomo
  • 学会等名: 日本進化学会第14回東京大会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 招待講演
• [学会発表] 独立栄養から従属栄養に向けてのシアノバクテリアの実験進化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 羽渕真清, 宮崎美賀子, 瀧川剛, 松本佑介, 末吉眞人, 木内あや子, 細田一史, 鈴木真吾, 柏木明子, 森光太郎, 四方哲也
  • 学会等名: 日本進化学会第14回東京大会
  • 発表場所: 首都大学東京
• [学会発表] RNAバクテリオファージQβを用いた進化実験 (2012)
  • 著者名/発表者名: 柏木 明子
  • 学会等名: 第4回ファージ研究会
  • 発表場所: 群馬大学
• [学会発表] 実験室内進化によって得られた高温適応バクテリオファージQβの変異解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 菅原 竜, 對馬(佐野) 文恵, 熊谷 知史, 四方 哲也,柏木 明子
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
• [学会発表] (2011)
  • 著者名/発表者名: 菅原竜,四方哲也,柏木明子
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
• [学会発表] (2011)
  • 著者名/発表者名: 柏木明子,四方哲也
  • 学会等名: 日本遺伝学会第83回大会
  • 発表場所: 京都大学(京都府)
• [学会発表] (2011)
  • 著者名/発表者名: Akiko Kashiwagi and Tetsuya Yomo
  • 学会等名: International Union of Microbiological Societies 2011 Congress (IUMS 2011)
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(北海道)
• [学会発表] (2011)
  • 著者名/発表者名: Akiko Kashiwagi and Tetsuya Yomo
  • 学会等名: SMBE (Annual congerence of society for molecular biology and evolution)
  • 発表場所: 京都大学(京都府)
• [学会発表] (2011)
  • 著者名/発表者名: 柏木明子,四方哲也
  • 学会等名: 日本進化学会第13回大会
  • 発表場所: 京都大学(京都府)
• [学会発表] Ongoing phenotypic and genomic changes in experimental coevolution of RNA bacteriophage Qβ and Escherichia coli (2011)
  • 著者名/発表者名: Akiko Kashiwagi & Tetsuya Yomo
  • 学会等名: SMBE
  • 発表場所: 京都大学
• [学会発表] Ongoing analysis of pehotypic and genomic changes in model coevolution system with Escherichia coli and bacteriophage Qβ (2011)
  • 著者名/発表者名: Akiko Kashiwagi and Tetsuya Yomo
  • 学会等名: IUMS 2011
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
• [学会発表] 大腸菌とRNAウイルスのモデル共進化系における宿主と寄生者のゲノム変化解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 柏木 明子、四方 哲也
  • 学会等名: 日本進化学会第13回大会
  • 発表場所: 京都大学
• [学会発表] 大腸菌とQβファージのモデル共進化系におけるゲノム変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 柏木 明子、四方 哲也
  • 学会等名: 日本遺伝学会 第83回大会
  • 発表場所: 京都大学
• [学会発表] 大腸菌とQβ RNAファージとのモデル共進化系における宿主と寄生者の全ゲノム変化解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 柏木 明子、四方 哲也
  • 学会等名: 日本生物工学会 第63回大会
  • 発表場所: 東京農工大学
• [学会発表] RNAバクテリオファージQβの高温適応系の構築 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菅原竜、四方哲也、柏木明子
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [備考]
  • URL: http://nature.cc.hirosaki-u.ac.jp/public/akiko-kashiwagi/
• [備考] 弘前大学農学生命科学部作成研究室ホームページ
  • URL: http://nature.cc.hirosaki-u.ac.jp/public/akiko-kashiwagi/
• [備考] 弘前大学 農学生命科学部作成研究室ホームページ
  • URL: http://nature.cc.hirosaki-u.ac.jp/kohou2/public/oyo/a.kashiwagi/index.htm