| 研究課題/領域番号 |
20K21381
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
伊藤 耕一 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (10262073)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| キーワード | マグネシウムイオン / 恒常性維持機構 / 細胞内ネットワーク |
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| 研究実績の概要 |
細胞内で大半のMg2+をプールしているMg2+貯蔵体は、そもそもセントラルドグマにおける生体高分子合成基質・エネルギーソース(ヌクレオチド3リン酸)や、合成装置そのもの(リボソーム)であるため、合成装置それ自身の産生も厳密にコントロールされていることかが予想される。 従って、これらの解明のために、【1】Mg2+恒常性維持に関わる分子群の網羅的探索【2】Mg2+濃度と各種分子装置の合成・活性制御における動 態解析、それぞれの研究計画を実施し結果の統合をすることで細胞内Mg2+恒常性維持ネットワーク機構の解明を行なう。 それぞれの計画において本年度は以下の研究実績を得ている。
【1】Mg2+恒常性維持に関わる分子群の網羅的探索:Mg++要求性から多数のサプレッサー株を樹立した。多数のサプレッサー株を表現型（培地特性、Mg++要求性、高濃度感受性等々）でクラス分けを行い、パイロット実験としてそれぞれのクラスを代表するサプレッサー株のゲノム調整を行いNGS（ショートリード）およびNANOPORE（ロングリード）シーケンサーでの分析を開始した。大腸菌株のゲノム変異を効率よくマッピングするための、出力結果の解析パイプラインを確立した。現時点で数ヶ所の新規因子への変異の検出に成功している。現在これらの変異株および変異体遺伝子の機能解析に進めている。
【2】Mg2+濃度と各種分子装置の合成・活性制御における動態解析: 関連因子の様々な強制発現ベクターを構築しつつ、計画１で得られた、ゲノム情報などをリファレンスとし、網羅的発現解析手法の準備を開始した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
計画１においては、NGSの解析環境のセットアップが捗々しく進み、パイロット実験として、当初想定した以上の因子を同定することができた。計画２については、計画１の解析結果を踏まえつつ最適な発現系の構築を進めている。
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| 今後の研究の推進方策 |
計画１においては、今後それぞれのサプレッサークラス内の重複性などの検証に入る。また、予定しているメタゲノムリソースを用いた実験の前段階として、形質転換効率が著しく低いMg++要求株で効率良く関連因子を取得するために、大腸菌ゲノム由来のDNA断片を含むmulti-copyプラスミドによるサプレッサー取得を試みる。計画２については、計画１で分離した変異株などの性状解析を進めつつ各コンディションでのmRNA調整などのパイロット実験を進めることが可能になった。
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