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2020 年度 実績報告書

珪藻のシリカ被殻形成関連タンパク質の動態解析に基づく被殻形成機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K05818
研究機関岡山大学

研究代表者

根本 理子  岡山大学, 環境生命科学研究科, 助教 (30625926)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード珪藻 / 形質転換 / バイオミネラリゼーション
研究実績の概要

珪藻のシリカ被殻は現在の微細加工技術では合成困難なナノ微細構造を有する。先行研究および申請者の研究から、被殻に局在するタンパク質群が被殻の形成を制御していることが示唆されているが、その機構は未解明である。本研究では、申請者が被殻形成過程を捉える事に成功した中型珪藻を用いて、被殻形成に伴う形成関連タンパク質の動態を解析することで、タンパク質によるシリカ被殻形成制御機構を明らかにすることを目的とする。
本年度までに、珪藻種間の網羅的な遺伝子比較解析、被殻局在タンパク質のプロテオーム解析および遺伝子発現解析を行い、Nitzschia属珪藻の被殻形成関連候補タンパク質を同定した。さらに、Nitzschia属珪藻について、ゲノム中に遺伝子が導入された薬剤耐性クローンの取得に成功した。しかし、獲得したクローンには薬剤耐性遺伝子と共に導入したGFP遺伝子由来の蛍光は確認されなかった。上記薬剤耐性クローンからタンパク質を抽出し、抗GFP抗体を用いたウエスタンブロッティングを行った結果、GFPの発現は確認されなかった。さらに、薬剤耐性クローンからRNAを抽出し、GFP遺伝子の転写産物量を定量した結果、GFP遺伝子の転写産物量は薬剤耐性遺伝子の転写産物量の0.3倍以下であることが示された。上記結果より、GFP遺伝子および薬剤耐性遺伝子にNitzschia属珪藻由来の同一のプロモーターを使用したことで、遺伝子発現の抑制が起こったことが示唆された。上記研究により、Nitzschia属珪藻の遺伝子組換え系確立に向けて解決すべき課題を明らかにすることができた。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Multiple mutations in RNA polymerase β-subunit gene (rpoB) in Streptomyces incarnatus NRRL8089 enhance production of antiviral antibiotic sinefungin: modeling rif cluster region by density functional theory2021

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Saori、Shimidzu Hitomi、Fukuda Koji、Tsunekawa Naoki、Hirano Toshiyuki、Sato Fumitoshi、Yura Kei、Hasunuma Tomohisa、Ochi Kozo、Yamamoto Michio、Sakamoto Wataru、Hashimoto Kentaro、Ogata Hiroyuki、Kanao Tadayoshi、Nemoto Michiko、Inagaki Kenji、Tamura Takashi
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 85 ページ: 1275~1282

    • DOI

      10.1093/bbb/zbab011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impact of long-term antiretroviral therapy on gut and oral microbiotas in HIV-1-infected patients2021

    • 著者名/発表者名
      Imahashi Mayumi、Ode Hirotaka、Kobayashi Ayumi、Nemoto Michiko、Matsuda Masakazu、Hashiba Chieko、Hamano Akiko、Nakata Yoshihiro、Mori Mikiko、Seko Kento、Nakahata Masashi、Kogure Ayumi、Tanaka Yasuhito、Sugiura Wataru、Yokomaku Yoshiyuki、Iwatani Yasumasa
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: 960

    • DOI

      10.1038/s41598-020-80247-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Radular stylus of Cryptochiton stelleri: A multifunctional lightweight and flexible fiber-reinforced composite2020

    • 著者名/発表者名
      Pohl Anna、Herrera Steven A.、Restrepo David、Negishi Ryo、Jung Jae-Young、Salinas Chris、Wuhrer Richard、Yoshino Tomoko、McKittrick Joanna、Arakaki Atsushi、Nemoto Michiko、Zavattieri Pablo、Kisailus David
    • 雑誌名

      Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials

      巻: 111 ページ: 103991~103991

    • DOI

      10.1016/j.jmbbm.2020.103991

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Comparative Gene Analysis Focused on Silica Cell Wall Formation: Identification of Diatom-Specific SET Domain Protein Methyltransferases2020

    • 著者名/発表者名
      Nemoto Michiko、Iwaki Sayako、Moriya Hisao、Monden Yuki、Tamura Takashi、Inagaki Kenji、Mayama Shigeki、Obuse Kiori
    • 雑誌名

      Marine Biotechnology

      巻: 22 ページ: 551~563

    • DOI

      10.1007/s10126-020-09976-1

    • 査読あり
  • [学会発表] ヒザラガイ類のトランスクリプトーム比較による磁鉄鉱形成関連因子の探索2021

    • 著者名/発表者名
      岡田航輝
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部第58回講演会(例会)
  • [学会発表] ヒザラガイの磁鉄鉱歯に特異的な新奇タンパク質RTMP1の機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      楢原優佳
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部第58回講演会(例会)
  • [学会発表] 珪藻のシリカ被殻局在タンパク質の同定および比較解析2020

    • 著者名/発表者名
      根本理子
    • 学会等名
      第43回 日本分子生物学会年会
    • 招待講演

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公開日: 2021-12-27  

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