研究課題
環境中の細菌は、細胞間で交信し、集団として環境悪化に対応し、種の生存を計る。従って、細菌社会では個々の細胞は異なった役割を果たしていると予想される。細菌細胞の個性解明を目標に、大腸菌の「均質細胞分離法」や、「単一細胞観測系」を開発し、均質細胞集団・単一細胞での転写プロモーターの強度変動の動態観測を実施した。一方、環境に応じたゲノム転写パターンは、転写装置のゲノム遺伝子間での配分制御によって決定されるとのモデルを提唱し、転写装置のゲノム遺伝子間分配決定機構解明を目標に、大腸菌の300種類転写因子の全てについて、制御支配下遺伝子群の同定と調節機能の解析を実施した。本研究で開発したGonomic SELEX法で、純化転写因子が認識結合するDNA配列を決定することで制御様的遺伝子群を同定した。一方、転写因子の特異抗体を用いた定量的免疫染色法で、大腸菌各種培養条件での細胞内濃度の決定を実施した。また転写因子の活性に影響を与える物質と環境要件に関してま、形質マイクロアレイ法(Phenotype mioroarray)で探索した。存在する転写因子の活性が、これら要素・要因で制御されていることが明らかになった。本研究の成果を墓盤に、開発した細菌一細胞観察装置を利用して、細胞局所環境の変動に伴う単一細胞の転写応答を系統的に解析することで、細胞単位のゲノム転写制御機構の解明し、新分野『細胞個性学』の確立を目指す。
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