| 研究領域 | 生合成マシナリー：生物活性物質構造多様性創出システムの解明と制御 |
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| 研究課題/領域番号 |
23108507
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
梅野 太輔 千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00400812)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2012年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2012年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2011年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | テルペン / 進化分子工学 / 代謝工学 / スクリーニング / 反応特異性 / カロテノイド / ランダム変異 / 進化工学 |
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| 研究実績の概要 |
我々が開発したテルペン活性のスクリーニング法では、基質消費活性が高いほど、つまり細胞活性が高いほど「より白い」コロニを形成する。「白さ」を指標として、テルペン酵素の細胞活性をハイスループットに見積もることができる。これを用いて，以下２つの方向で実験を行った。
(1) タバコ由来5-epi-aristolochene（防カビ剤の前駆体）合成酵素(TEAS)，イチイ由来のタキサジエン（抗がん剤タキソールの前駆体）合成酵素（TaxS）を変異PCR法によってランダム変異 (～2変異/gene/世代)を導入し，ライブラリ化（多様化）した。つぎに，それぞれを黄色ブドウ球菌由来のC30カロテノイド合成経路とともにひとつの大腸菌内に発現させた。活性の無い酵素変異体の導入された大腸菌は，色素由来の黄色いコロニを与えたが，活性をもつ変異体を導入した細胞は，白っぽいコロニを与える。白いコロニから得た配列をサンプリングして解読したところ，ストップコドンやフレームシフト，そして重篤な構造破壊／機能低下をもたらす変異は完全に除去されていた。こうして，世界で初めて，テルペン酵素としての機能におけるMutability mapが描けることができるようになった。
(2) ゲラニオール酵素とTEASの２つの酵素について，ランダム変異→活性スクリーニング活性変異体を調べたところ，親よりも白いコロニーを幾つも得た。これらを解析したところ，細胞活性は有意に向上していたが，おもに異種発現性の向上によって説明できるものが殆どであった。
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| 現在までの達成度 (段落) |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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