合成生物学的手法を用いた人工共生システムの構築と解析

• 研究課題/領域番号: 25730176
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生命・健康・医療情報学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 鮎川 翔太郎 東京工業大学, 情報生命博士教育院, 特任助教 (70645845)
• 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: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 人工遺伝子回路 / 微生物共生系 / 合成生物学

研究成果の概要

微生物の多くは互いにコミュニケーションを取り合うことで複雑な構造と機能を持つ共生システムを形成することが知られている。本研究ではこうした微生物共生システムが成立する条件の理解のため、実験者による制御、解析が容易な人工相利共生システムを合成生物学的手法を用いて構築した。まずは適切な機能を持つ遺伝子部品を組み合わせて、細胞間コミュニケーション分子を介して抗生物質耐性遺伝子の発現を誘導し合うことでお互いの生存を助け合う相利共生関係を形成させる人工遺伝子回路を設計、構築した。さらに大腸菌を用いた培養実験と数値シミュレーションの両方で、構築した人工相利共生システムが安定して存在しうることを確認した。

研究成果

• [雑誌論文] A Bacterial Continuous Culture System Based on a Microfluidic Droplet Open Reactor (2016)
  • 著者名/発表者名: Manami Ito,Haruka Sugiura, Shotaro Ayukawa, Daisuke Kiga,Masahiro Takinoue
  • 雑誌名: Analytical Sciences 巻: 32 号: 1 ページ: 61-66
  • DOI: 10.2116/analsci.32.61
  • NAID: 130005118567
  • ISSN: 0910-6340, 1348-2246
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 合成生物学的アプローチに基づく２細胞の相互遺伝子発現制御システムの構築 (2015)
  • 著者名/発表者名: 木賀大介, 西田暁史, 鮎川翔太郎
  • 学会等名: 日本農芸化学会2015年度年会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] 人工遺伝子回路を用いた微生物共生システムの構築 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鮎川翔太郎, 西田暁史, 木賀大介
  • 学会等名: 日本農芸化学会2015年度年会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] 人工微生物共生システム構築のための合成生物学的アプローチ (2014)
  • 著者名/発表者名: 鮎川翔太郎, 西田暁史, 木賀大介
  • 学会等名: 「細胞を創る」研究会7.0
  • 発表場所: 東京大学弥生キャンパス
  • 年月日: 2014-11-13 – 2014-11-14
• [学会発表] 共生系への合成生物学的アプローチ (2014)
  • 著者名/発表者名: 西田暁史, 鮎川翔太郎, 山村雅幸
  • 学会等名: 環境微生物系学会合同大会
  • 発表場所: アクトシティ浜松コングレスセンター
  • 年月日: 2014-10-21 – 2014-10-24