研究課題
本研究では、近年明らかとなった“太陽光エネルギーを海洋生態系へ結ぶ新しいパスウェイ”である細菌型ロドプシンの地球規模でのエネルギー収支を追求するため、データベース上に爆発的なペースで蓄積し続ける機能未知ロドプシン遺伝子の光エネルギー利用機構および利用効率を、最新の情報科学技術および全遺伝子合成技術を駆使することで多角的に解明し、地球規模エネルギーフローを理解するうえで緊急に必要とされている“ロドプシンを基軸とする新しい光エネルギーフローモデルの構築”を最大の目的としている。H27年度は、これまでの研究で確立した情報科学の手法を用いてデータベースから機能未知遺伝子の探索及び候補遺伝子の選抜を行い、それらの配列（１０配列）の全遺伝子合成を行った。また合成DNAを大腸菌に組み込み、異種発現させることで、機能解析を実施した。またロドプシン遺伝子の発現条件を明らかにするために、複数のロドプシン遺伝子を持つ海洋細菌分離株を用いて様々な培養条件におけるトランスクリプトーム解析を実施した。データは既に取得済みであり、現在解析中である。
2: おおむね順調に進展している
当初予定通り、複数の機能未知ロドプシンの機能解析が現在進行中であるため。また、全遺伝子合成を行ったDNAの中には、大腸菌で効率よく発現せず、機能解析を行えないものが数配列存在したが、培養条件を検討することで発現量が飛躍的に向上し、今後解析可能であると考えている。
H27年度に実施した研究で、数配列において既に機能解析が終了している。今後は、共同研究者と共同で精製ロドプシンタンパク質の詳細な分光学的解析を実施予定である。また学術研究船を利用したサンプリングで分離に成功したロドプシン遺伝子を保持する海洋細菌のゲノム解析も同時に実施予定である。
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すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)
Photochemistry and Photobiology
巻: - ページ: -
10.1111/php.12585
Nature
巻: 521 ページ: 48-53
10.1038/nature14322
http://www.aori.u-tokyo.ac.jp/research/topics/2015/20150515.html
