自然界に存在しない物質に対する栄養要求性による新規生物学的封じ込め技術の開発

• 研究課題/領域番号: 25660281
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 環境農学(含ランドスケープ科学)
• 研究機関: 国立研究開発法人農業生物資源研究所
• 研究代表者: 加藤 祐輔 国立研究開発法人農業生物資源研究所, 昆虫機能研究開発ユニット, 上級研究員 (60214409)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 生物学的封じ込め / 遺伝子組換え生物 / 翻訳調節 / 非天然アミノ酸 / 合成生物学

研究成果の概要

遺伝子組換え生物、病原体、環境適応性の強い外来種など、「役にたつが危険な生物」が、無制御に環境中で増殖・定着しないように、「自然界には存在しない物質・非天然アミノ酸がないと生きられない生物」を作出する方法を開発した。この方法を施した大腸菌は、実験室や工場で、非天然アミノ酸を与えられた時のみ生存できる。しかし、自然環境中に逃亡しても、非天然アミノ酸は存在しないので、死滅する。

研究成果

• [雑誌論文] An engineered bacterium auxotrophic for an unnatural amino acid: a novel biological containment system (2015)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kato
  • 雑誌名: PeerJ 巻: 3 ページ: e1247-e1247
  • DOI: 10.7717/peerj.1247
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Tunable translational control using site-specific unnatural amino acid incorporation in Escherichia coli (2015)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kato
  • 雑誌名: PeerJ 巻: 3 ページ: e904-e904
  • DOI: 10.7717/peerj.904
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] An engineered bacterium auxotrophic for an unnatural amino acid: a novel biological containment system (2015)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kato
  • 雑誌名: PeerJ PrePrints 巻: 3
  • DOI: 10.7287/peerj.preprints.1001v1
  • オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Tunable translational control using site-specific unnatural amino acid incorporation in Escherichia coli (2015)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kato
  • 雑誌名: PeerJ PrePrints 巻: 3
  • DOI: 10.7287/peerj.preprints.855v1
  • オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] High-yield, zero-leakage expression system with a translational switch using site-specific unnatural amino acid incorporation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Masaomi Minaba, Yusuke Kato
  • 雑誌名: Applied and Environmental Microbiology 巻: 80 号: 5 ページ: 1718-1725
  • DOI: 10.1128/aem.03417-13
  • 査読あり
• [学会発表] 培地中の非天然アミノ酸で厳密に遺伝子の発現を制御する方法 (2016)
  • 著者名/発表者名: 加藤祐輔
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] Translational control using site-specific unnatural amino acid incorporation (2015)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kato
  • 学会等名: I International Conference on Environmental, Industrial and Applied Microbiology
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2015-10-28
  • 国際学会
• [学会発表] Microbes auxotrophic for unnatural amino acids: a novel biological containment system (2015)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kato
  • 学会等名: VI International Conference on Environmental, Industrial and Applied Microbiology
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2015-10-28
  • 国際学会
• [学会発表] 自然界には存在しない物質がないと生きられない生物：新しい生物学的封じ込め法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 加藤祐輔
  • 学会等名: 日本農芸化学会2015年度大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] HYZEL: A high-yield zero-leakage Expression system in Escherichia coli (2014)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kato
  • 学会等名: 6th Annual Protein & Antibody Engineering Summit Europe
  • 発表場所: リスボン、ポルトガル
  • 年月日: 2014-11-03 – 2014-11-07
  • 招待講演
• [学会発表] High-yield, zero-leakage expression system in Escherichia coli (2014)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kato
  • 学会等名: 6th Annual Protein & Antibody Engineering Summit Europe
  • 発表場所: リスボン、ポルトガル
  • 年月日: 2014-11-03 – 2014-11-07
• [学会発表] 部位特異的非天然アミノ酸導入を利用した翻訳スイッチの性能に影響する因子 (2014)
  • 著者名/発表者名: 加藤祐輔、皆葉正臣
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 神奈川県川崎市
• [学会発表] Translational switch by site-specific unnatural amino acid incorporation (2013)
  • 著者名/発表者名: Minaba M, Kato Y
  • 学会等名: The 65th Fujihara Seminar: International Symposium on Synthetic Biology of Unnatural Base Pairs and Amino Acids
  • 発表場所: 北海道苫小牧市
• [学会発表] 部位特異的非天然アミノ酸導入を利用した翻訳スイッチと高収量無漏洩発現系への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 皆葉正臣, 加藤祐輔
  • 学会等名: 「細胞を創る」研究会 6.0
  • 発表場所: 山形県鶴岡市
• [図書] 環境と微生物の事典（担当部分：132章 抗菌ペプチドと耐性） (2014)
  • 著者名/発表者名: 日本微生物生態学会（分担執筆：加藤祐輔）
  • 総ページ数: 448
  • 出版者: 朝倉書店