2022 年度研究成果報告書

染色体複製サイクル再構成系の高度化で探るゲノム機能

研究課題

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研究課題/領域番号	20H03238
研究種目	基盤研究(B)
配分区分	補助金
応募区分	一般
審査区分	小区分43050:ゲノム生物学関連
研究機関	立教大学
研究代表者	末次正幸立教大学, 理学部, 教授 (00363341)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード	DNA複製 / ゲノム動態
研究成果の概要	我々が独自に開発した大腸菌染色体複製のサイクルを再構成した複製サイクル再構成系（RCR）では、ゲノムサイズの環状DNA分子の指数的な増幅が達成される。大腸菌をモデルとした研究では、複製系以外にも転写・翻訳、DNA修復、組換え、複製周期制御など、ゲノムにまつわる多くのサブシステムが個別に試験管内再構成されている。そこで本研究ではこれらサブシステムを複製サイクル再構成系に融合し、ゲノム動態を統合的に再現する系を構築した。またシステムだけでなくメガサイズスケールのゲノム（染色体）自体を試験管内に取り出してRCRにより増幅する検討も実施し、2-Mbの分断染色体の全長増幅にも至った。
自由記述の分野	合成生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	複製サイクル再構成系（RCR）は、セルフリーで環状DNAを増幅する技術として、世界的に注目されており、本技術を基盤とするオリシロジェノミクス社はモデルナ社に買収されたことでも脚光を浴びた。本研究でアップグレードされた複製サイクル再構成系は、DNAを基盤とするバイオ創薬への展開が期待される。また、複製を皮切りに、細胞内のゲノム動態を試験管内で、より近似していく試みは、分子生物学の新しいアプローチとして生命の理解に繋がっていくものである。