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2012 年度 実施状況報告書

大腸菌耐熱進化を促進する相互作用の解析

研究課題

研究課題/領域番号 23570277
研究機関東邦大学

研究代表者

岸本 利彦  東邦大学, 理学部, 准教授 (90339200)

研究分担者 四方 哲也  大阪大学, 情報科学研究科, 教授 (00222399)
渡邊 総一郎  東邦大学, 理学部, 准教授 (10287550)
キーワード高温適応進化 / 大腸菌 / 相互作用
研究概要

高温適応進化を促進する相互作用の解析に於いて、(1) 相互作用分子の同定、(2) 相互作用分子の機能解析(相互作用解析)を中心に研究を実施し、以下の成果を得た。
(1) 相互作用分子の同定
昨年度開発した相互作用分子の高感度バイオアッセイ系を用いて、培養上澄みに対して増殖誘導活性を示す45℃高温適応大腸菌の培養上澄みから前年度有効性を確認したカラム法での精製を実施し、構造解析が可能な純度での活性分画の取得に成功した。
(2) 相互作用分子の機能解析(相互作用解析)
相互作用解析を実施するため、45℃適応過程での大腸菌の相互作用の出現、発展、消失について45℃適応大腸菌を用いて相互作用の有無条件下での経時的増殖速度解析を行い、45℃適応108日目までの大腸菌で明確な相互作用による増殖刺激が確認された。また、相互作用は培養途中での増殖停滞を解除するという形で増殖を活性化していることが確認された。45℃適応過程初期には6変異が同定されており、その中でも高温適応進化と相互作用において重要と考えられる変異について、ゲノム変異を変異操作の痕跡を残さず野生型に操作可能なscarless法による野生型への変換に着手し、候補クローンの取得まで成功した。

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

相互作用分子の同定はほぼ予定通りで進捗し、相互作用を示す大腸菌のゲノム変異操作が可能であることが確認され、次年度に成果が期待され、おおむね順調な進展が確認されたと考えられる。

今後の研究の推進方策

高温適応進化を促進する相互作用メカニズムの解明のため、細胞外シグナルとなる相互作用分子の同定を実施し、構造決定を目指す。高温での相互作用を示す大腸菌に関して、相互作用の中心的な機能を生み出している変異をscarless法によるゲノム変異操作により明らかとする。

次年度の研究費の使用計画

平成24年度 研究計画に沿って研究費を消化していたが、相互作用解析のための変異株構築およびその解析に重点化することとして研究の順番を変更し変異株構築を実施した結果、変異株解析等に必要な費用の発生が25年度にずれ込み、研究費を25年度に組み込んだ。25年度は最終年度に当たるため、研究計画を全て遂行し、成果をまとめる。
相互作用分子の同定、構造機能解析  300000円
相互作用に伴う遺伝子発現変化の解析  200000円
ゲノム変異操作による相互作用に重要な変異の解析  700000円(前年度からのクローン解析が繰り越し)
相互作用応答解析  400000円(前年度からのクローン解析が繰り越し)

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (17件)

  • [雑誌論文] Synthesis of an alkylthio-substituted dibenz[a,j]anthracene with improved solubility via the oxidative photocyclization of 1,3-distyrylbenzene derivatives2013

    • 著者名/発表者名
      T. Toyoshima, S. Yoshida, S. Watanabe
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 69 ページ: 1904-1911

    • DOI

      10.1016/j.tet .2012.12.048

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a Physical Model-Based Algorithm for the Detection of Single-Nucleotide Substitutions by Using Tiling Microarrays.2013

    • 著者名/発表者名
      Naoaki Ono, Shingo Suzuki, Chikara Furusawa, Hiroshi Shimizu, Tetsuya Yomo.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 8 ページ: e54571

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0054571

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multilevel comparative analysis of the contributions of genome reduction and heat shock to the Escherichia coli transcriptome.2013

    • 著者名/発表者名
      Bei-Wen Ying, Shigeto Seno, Fuyuro Kaneko, Hideo Matsuda, Tetsuya Yomo.
    • 雑誌名

      BMC Genomics

      巻: 14 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1186/1471-2164-14-25

    • 査読あり
  • [学会発表] Disturbing native regulations by a synthetic promoter reduced the noise in gene expression.

    • 著者名/発表者名
      Bei-Wen Ying, Saburo Tsuru, Tetsuya Yomo.
    • 学会等名
      COLD SPRING HARBOR ASIA CONFERENCE Synthetic Biology
    • 発表場所
      Suzhou Dushu Lake Conference Center, China
  • [学会発表] SOLiDによる微生物ゲノムの微小な構造変異の解析

    • 著者名/発表者名
      瀬尾茂人,イン ベイウェン,竹中要一,四方哲也,松田秀雄
    • 学会等名
      NGS現場の会 第二回研究会
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク(大阪府)
  • [学会発表] Reduced noise in gene expression caused by a replaced foreign promoter.

    • 著者名/発表者名
      應蓓文,津留三良,瀬尾茂人,松田秀雄,四方哲也
    • 学会等名
      第14回日本進化学会大会
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都)
  • [学会発表] 高温適応進化大腸菌における groL 変異の機能解析

    • 著者名/発表者名
      花神彩香、橋本智美、小宅綾菜、中屋敷 徹、森 浩禎、岸本利彦、四方哲也
    • 学会等名
      第14回日本進化学会大会
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都)
  • [学会発表] groL変異と高温適応進化における機能相関解析

    • 著者名/発表者名
      花神彩香、橋本智美、小宅綾菜、岸本利彦、四方哲也
    • 学会等名
      第28回個体群生態学会年会
    • 発表場所
      東邦大学(千葉県)
  • [学会発表] 高温適応進化大腸菌におけるgroL変異の機能解析

    • 著者名/発表者名
      花神彩香、橋本智美、小宅綾菜、中屋敷徹、森浩禎、岸本利彦、四方哲也
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県)
  • [学会発表] 確率的環境適応をもたらす遺伝子発現パターンの再編

    • 著者名/発表者名
      村上由衣, 津留三良, 應ベイウェン, 四方哲也
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県)
  • [学会発表] 疑似進化による新規的表現型の獲得

    • 著者名/発表者名
      應 ベイウェン, 本田 朋也, 吉田 真理, 岸本 利彦, 津留 三良, 四方 哲也
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県)
  • [学会発表] 遺伝子発現の確率性による環境適応

    • 著者名/発表者名
      明野優也, 三田弘道, 伊藤洋一郎, 津留三良, 應ベイウェン, 四方哲也
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県)
  • [学会発表] Growth rate correlated genome-wide gene expression pattern in E. coli.

    • 著者名/発表者名
      松本 悠希, 津留三良, インベイウェン, 四方哲也
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県)
  • [学会発表] 大腸菌の自然突然変異率と増殖速度の相関性評価

    • 著者名/発表者名
      高橋裕佳, 應ベイウェン, 四方哲也
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県)
  • [学会発表] 大腸菌の増殖抑制におけるストレス因子間の相乗・相殺効果

    • 著者名/発表者名
      高橋佑輔, 津留三良, 應ベイウェン, 四方哲也
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県)
  • [学会発表] クリックケミストリーと光分解性リンカー修飾ビーズを用いたタンパク質精製系 の構築と評価

    • 著者名/発表者名
      松島智也、別井真吾、花神彩香、岸本利彦、影近弘之、渡邊総一郎
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス(滋賀県)
  • [学会発表] 15環からなる可溶性縮合多環芳香族化合物の合成法の研究

    • 著者名/発表者名
      吉田諭史・豊島拓也・鴇崎智之・渡邊総一郎
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス(滋賀県)
  • [学会発表] 超分子形成のための配位サイトを2カ所もつ大環状化合物の合成研究

    • 著者名/発表者名
      鴇崎智之・豊島拓也・吉田諭史・渡邊総一郎
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス(滋賀県)
  • [学会発表] α位に置換基を持つ環状ケトンのフッ素化反応

    • 著者名/発表者名
      石井里枝・南縁・渡邊総一郎
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス(滋賀県)
  • [学会発表] 水中でのクロスカップリング反応により吸収極大が長波長シフトする色素の合成

    • 著者名/発表者名
      相田玲奈・渡邊総一郎
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス(滋賀県)

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公開日: 2014-07-24  

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