| 研究概要 |
1. 大菌耐熱進化株の連続的出と細胞レベル解析
大腸菌耐熱進化株の連続的創出に関しては、前年までに構築した46℃株に+0.2もしくは+1.0℃上昇による高温適応進化を実施し、46.6～47.0℃に適応した3株の大腸菌の構築に成功した。
2. 耐熱進化株のゲノム,トランスクリプトーム解析
ジーンチップを用いて、耐熱進化株のトランスクリプトーム解析を行った。耐熱進化過程の各大腸菌株をそれぞれの適温条件下での遺伝子発現を調べたところ、シグマ70因子による転写制御が変わっていることが分かった。各大腸菌のゲノム配列を解析した結果、高温適応に際して僅かなゲノム変異数で達成されていることが分かった。特にプロモーター領域の変異がトランスクリプトーム解析の遺伝子発現と正の相関がみられた.また各耐熱大腸菌のゲノムGC含量を計測し、耐熱進化に伴いGC含量が変わっていないことが明らかとなった。耐熱化に伴う正の選択から中立進化への変化も観察された。
3. 高温ストレス条件下の大腸菌ゲノム,トランスクリプトーム解析
進化分岐点の大腸菌を含む37,39,41,43,45℃適応株をそれぞれ瞬間的な高温に暴露した時、ヒートショックストレス応答がどんな株でも観察された。瞬間応答の仕組みは耐熱進化に影響されていないことが分かった。発現遺伝子領域の発現レベル変動とゲノム変異が正の相関がみられた。発現量の高い遺伝子がより有意に変異が入ったことが分かった。
4. 耐熱大腸菌特異的タンパク質,耐熱性獲得タンパク質等のプロテオーム解析
45℃適応過程でGroL変異前後の適応過程の大腸菌株に関して、変異率と大腸菌内の可溶性・不溶性タンパク質の解析を行い、GroL変異前後では大きな変異率の変動は無く45℃変更直前の43℃適応株と45℃完全適応株の中間の変異率を示すこと、その期間中の可溶性・不溶性タンパク質の組成に大きな変動が無いことを確認した。
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