| 研究課題/領域番号 |
17K17885
|
|---|
| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
|---|
研究代表者 |
武藤 愛 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 訪問研究員 (80730506)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2023-03-31
|
| キーワード | 新規代謝経路 / システム生物学 / 代謝パスウェイ / 遺伝的相互作用 / 合成致死 / 接合伝達 / 大腸菌遺伝子欠失株ライブラリ |
|---|
| 研究実績の概要 |
生物の細胞内で起こる生体化合物の合成や分解反応をネットワークで表した代謝ネットワークモデルは、有用化合物の生産や有害物質の分解などを目的とした代謝系のシミュレーションに広く用いられており、特に大腸菌の代謝ネットワークモデルにはiJO1366(Orth et al., 2011)をはじめとした優れたモデルが多数構築されている。しかし、大腸菌の網羅的遺伝子欠失株を用いた実験的検証により、ごく一部ながらモデルに基づく予測結果が実験結果と一致しない例があることが報告されており、モデルに記載されていない未知の代謝経路の存在が示唆されている。
本研究では大腸菌未知代謝経路の網羅的探索による代謝モデルの完全を目指し、大腸菌の接合伝達機構を利用した寒天培地上での二重欠失株構築法と、寒天培地にコロニーを植菌・整列するロボットを利用し、二重遺伝子欠失株の網羅的構築とその生育度のハイスループット測定を行なった。これまでに、32万株の二重遺伝子遺伝子欠失株を構築し、その寒天培地上での生育度を測定した。
令和3年度は、iJO1366の開発者である米カリフォルニア大学のJonathan Monk博士の協力の下、生育度データから未知代謝経路上の候補遺伝子を推定するスコアを考案した。 この成果の学術誌での発表に向け、得られた未知代謝経路上の候補遺伝子について検証実験を行う予定であったが、所属の変更に伴い今年度より大腸菌コロニーを寒天培地上に整列するロボットを使用できなくなり、またCOVID-19感染拡大防止措置によって機器利用のための出張も困難であったため、検証実験の実施に支障をきたした。そこで現所属機関の保有する自動分注装置の機能を改変することで、コロニーの植菌・整列を可能とした。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
学術論文の発表に向け、候補遺伝子の実験的検証が必要であったが、所属の変更に伴い、大腸菌コロニーを寒天培地上に整列するロボットが使用できなくなった。またCOVID-19感染拡大防止のための措置によってロボットの移設先である信州大学への出張が困難となったことで、検証実験の実施に支障をきたしたため、遅れが生じた。
|
| 今後の研究の推進方策 |
現所属機関の保有する自動分注装置の機能を改変することでコロニーの植菌・整列が可能となったため、今後は現所属で検証実験を行い、計画を推進する予定である。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
COVID-19感染拡大防止のための緊急事態宣言によって、当初予定していた実験が行えなかったため、研究計画の変更により次年度使用額が生じた。次年度使用額は、追加の検証実験、英文校正及び論文投稿費用に使用する予定である。
|
