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2022 年度 実績報告書

RNA起源説の核をなす酵素を欠損する大腸菌の構築によるDNA分子起源の再検証

研究課題

研究課題/領域番号 20K21274
研究機関京都大学

研究代表者

小川 順  京都大学, 農学研究科, 教授 (70281102)

研究分担者 竹内 道樹  京都大学, 農学研究科, 特定助教 (40766193)
研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2023-03-31
キーワードデオキシリボヌクレオシド / リボヌクレオチド還元酵素 / DNA
研究実績の概要

DNA分子の起源をRNAとするRNA起源説には、いくつかの問題点が存在するものの、他に有力な仮説がないことから、広く受け入れられている。本研究では、RNA起源説に一石を投ずるべく、すべての生物に共通でRNAからのDNA合成の鍵酵素である「リボヌクレオチド還元酵素(RNR)」を欠損する大腸菌を構築する。さらに、「新規デオキシリボヌクレオシド合成経路の探索・機能検証」の成果を互いにフィードバックさせることで、生命分子起源における新たな仮説の提案を試みる。加えて、見いだされる新規デオキシリボヌクレオシド生合成経路を、デオキシリボヌクレオシドの新規製法デザインに展開する。
昨年度は、dNS添加条件にすることで、大腸菌が有するすべてのRNR遺伝子(nrdAB, nrdEF, nrdDG)の破壊に成功した。本年度は、構築に成功したRNR遺伝子破壊大腸菌を用いて、生育条件の検討を行った。本菌株はデオキシシチジン要求性を示し、細長い形状になることを明らかにした。さらに、アミノ酸類やビタミン類の添加により、生育が改善することを見いだした。RNR遺伝子破壊大腸菌の生育評価については、A. Poole教授(オークランド大学、ニュージーランド)との国際共著の論文を報告している。
新規デオキシリボヌクレオシド合成経路の探索においては、デオキシリボヌクレオシド要求性株を用いたバイオアッセイにより評価し、探索しているが、現在のところ、新規経路を有する菌株は見出せていない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] The University of Auckland(ニュージーランド)

    • 国名
      ニュージーランド
    • 外国機関名
      The University of Auckland
  • [雑誌論文] Characterisation of an Escherichia coli line that completely lacks ribonucleotide reduction yields insights into the evolution of obligate intracellularity.2023

    • 著者名/発表者名
      Arras, S. D. M., N. Sibaeva, R. J. Catchpole, N. Horinouchi, D. Si, A. M. Rickerby, K. Deguchi, M. Hibi, K. Tanaka, M. Takeuchi, J. Ogawa, A. M. Poole.
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 12 ページ: e83845

    • DOI

      10.7554/eLife.83845

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Evaluation of auxotrophy of Escherichia coli disrupted ribonucleotide reductase genes and functional verification of the novel dNS synthetic pathway2022

    • 著者名/発表者名
      Kengo Deguchi, Dayoung Si, Nobuyuki Horinouchi, Syoko Kozono, Michiki Takeuchi, Makoto Hibi, Anthony M. Poole, Jun Ogawa
    • 学会等名
      Active Enzyme Molecule 2022
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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