大腸菌耐熱進化を促進する相互作用の解析

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23570277
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 進化生物学
• 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, 大学院情報科学研究科, 教授 (00222399) ; 渡邊 総一郎 東邦大学, 理学部, 教授 (10287550)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 相互作用 / 実験室進化 / 大腸菌

研究概要

高温適応進化を促進する相互作用の解析として、(1)相互作用分子の同定・解析、(2)相互作用に重要な変異の同定、を中心に研究を実施し以下の成果を得た。
(1)45℃高温適応大腸菌の培養上澄みから単離された相互作用物質の乳酸に関し、高温適応進化過程における乳酸合成系の発現解析を行ったが顕著な機能亢進は見られなかった。乳酸の細胞取り込みに重要なlactate permeaseに変異が導入されていることを確認した。
(2)45℃適応初期の相互作用が顕著な時期に固定された6カ所の変異を持つ大腸菌の機能解析を行い、菌濃度依存的増殖に重要な機能を果たす変異候補の同定に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Gene expression scaled by distance to the genome replication site (2014)
  • 著者名/発表者名: B.W. Ying, S. Tsuru, S. Seno, H. Matsuda, T. Yomo
  • 雑誌名: Mol. BioSyst 巻: 10 ページ: 375-379
  • DOI: 10.1039/C3MB70254E
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation and affinity-based purification of caged linear DNA for light-controlled gene expression in mammalian cells, Chem (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Teraoka, K. Murakoshi, K. Fukamauchi, A. Z. Suzuki, S. Watanabe and T. Furuta
  • 雑誌名: Commun 巻: 50 ページ: 664-666
  • DOI: 10.1016/j.compbiochem
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth rate-coordinated transcriptome reorganization in bacteria (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsumoto, Y. Murakami, S. Tsuru, B.W. Ying, T. Yomo
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 14 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1186/1471-2164-14-808
  • 査読あり
• [雑誌論文] Probabilistic model based error correction in a set of various mutant sequences analyzed by next-generation sequencing (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Aita, N. Ichihashia, T. Yomo
  • 雑誌名: Computational Biology and Chemistry 巻: 47 ページ: 221-230
  • DOI: 10.1016/j.compbiolchem
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of an alkylthio-substituted dibenz[a,j]anthracene with improved solubility via the oxidative photocyclization of 1,3-distyrylbenzene derivatives (2013)
  • 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: N. Ono, S. Suzuki, C. Furusawa, H. Shimizu, T. 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: B.W. Ying, S. Seno, F. Kaneko, H. Matsuda, T. Yomo
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 14 ページ: 1-13
  • DOI: 10.1186/1471-2164-14-25
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ongoing Phenotypic and Genomic Changes in Experimental Coevolution of RNA Bacteriophage Qβand Escherichia coli (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Kashiwagi, T. Yomo
  • 雑誌名: PLoS Genet ページ: e1002188
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1002188
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adaption by stochastic switching of a monostable genetic circuit in Escherichia coil (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Tsuru, N. Yasuda, Y. Murakami, J. Ushioda, A. Kashiwagi, S. Suzuki, K. Mori, B.W. Ying, T. Yomo
  • 雑誌名: Molecular Systems Biology 巻: 7 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1038/msb.2011.24
  • 査読あり
• [学会発表] 多環芳香族化合物で構成された馬蹄形分子の合成およびモデル化合物の錯形成挙動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 豊島拓也、鴇崎智之、相田玲奈、吉田諭史、渡邊総一郎
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県名古屋市)
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] 環状ケトンの脱酸素的フッ素化反応における員数とα位窒素置換期の影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石井里枝、渡邊総一郎
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県名古屋市)
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] 離脱反応を用いたフルオロシクロブテン誘導体合成法の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 南縁、渡邊総一郎
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県名古屋市)
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] 高温適応進化研究に適した新たな選択指標を持つ大腸菌株の作成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 清水裕貴、花神彩香、インベイウェン、岸本利彦、四方哲也
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
  • 年月日: 2013-12-05
• [学会発表] 高温適応進化におけるgroL変異の機能解析1〜高温適応初期におけるgroL変異の機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松浦梨恵、鶴切真由美、花神彩香、岸本利彦、インベイウェン、四方哲也
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
  • 年月日: 2013-12-05
• [学会発表] 高温適応進化におけるgroL変異の機能解析2〜高変異率下のGroEL mutation buffering effect解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 花神彩香、赤神慶子、岸本利彦、四方哲也
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
  • 年月日: 2013-12-05
• [学会発表] 大腸菌高温適応進化過程で見られる高変異率下でのヒッチハイクによる変異固定メカニズムの解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 染谷有紀,山中優輝,成澤大,小林日沙香,花神彩香,岸本利彦,四方哲也
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
  • 年月日: 2013-12-05
• [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 (2013)
  • 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)
  • 年月日: 2013-03-22
• [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 (2013)
  • 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)
  • 年月日: 2013-03-22
• [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 (2013)
  • 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)
  • 年月日: 2013-03-22
• [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 (2013)
  • 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)
  • 年月日: 2013-03-22
• [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 (2013)
  • 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)
  • 年月日: 2013-03-22
• [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 (2012)
  • 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)
  • 年月日: 2012-12-11
• [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 (2012)
  • 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)
  • 年月日: 2012-12-11
• [学会発表] 疑似進化による新規的表現型の獲得 (2012)
  • 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)
  • 年月日: 2012-12-11
• [学会発表] 遺伝子発現の確率性による環境適応 (2012)
  • 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)
  • 年月日: 2012-12-11
• [学会発表] Growth rate correlated genome-wide gene expression pattern in E. coli (2012)
  • 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)
  • 年月日: 2012-12-11
• [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 (2012)
  • 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)
  • 年月日: 2012-12-11
• [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 (2012)
  • 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)
  • 年月日: 2012-12-11
• [学会発表] Disturbing native regulations by a synthetic promoter reduced the noise in gene expression (2012)
  • 著者名/発表者名: B.W. Ying, S. Tsuru, T. Yomo
  • 学会等名: COLD SPRING HARBOR ASIA CONFERENCE Synthetic Biology
  • 発表場所: Suzhou Dushu Lake Conference Center, China
  • 年月日: 2012-11-26
• [学会発表] groL変異と高温適応進化における機能相関解析 (2012)
  • 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)
  • 年月日: 2012-10-20
• [学会発表] 適応進化研究に適した新たな選択指標をもつ大腸菌株の作製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 清水裕貴、花神彩香、インベイウェン、岸本利彦、四方哲也
  • 学会等名: 第15回日本進化学会大会
  • 発表場所: 第15回日本進化学会大会
  • 年月日: 2012-08-30
• [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 (2012)
  • 著者名/発表者名: 花神彩香、赤神慶子、岸本利彦、四方哲也
  • 学会等名: 第15回日本進化学会大会
  • 発表場所: 筑波大学(茨城県つくば市)
  • 年月日: 2012-08-30
• [学会発表] 高温適応進化でみられる高変異率下での変異蓄積メカニズムの解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岸本利彦、染谷有紀、花神彩香、小林日沙香、四方哲也
  • 学会等名: 第15回日本進化学会大会
  • 発表場所: 筑波大学(茨城県つくば市)
  • 年月日: 2012-08-30
• [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 (2012)
  • 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)
  • 年月日: 2012-08-21
• [学会発表] Reduced noise in gene expression caused by a replaced foreign promoter (2012)
  • 著者名/発表者名: 應ベイウェン,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)
  • 年月日: 2012-08-21
• [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 (2012)
  • 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)
  • 年月日: 2012-05-24
• [学会発表] 光分解基を介した末端アルキンで表面を修飾した機能性ビーズの合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋俊樹、岸本利彦、渡邊総一郎
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉・矢上キャンパス(横浜)
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 二環系シクロブタノン誘導体のフッ素化反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山内翔偉、渡邊総一郎
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉・矢上キャンパス(横浜)
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] クロスカップリング反応により吸収極大が超波長シフトするクマリン誘導体の合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上村康裕、渡邊総一郎
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉・矢上キャンパス(横浜)
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 1, 3-ジスリチルベンゼンの酸化的光環化反応における置換基のブロッキング効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 豊島拓也、吉田諭史、渡邊総一郎
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉・矢上キャンパス(横浜)
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 大腸菌高温適応進化における中立変異固定メカニズムの解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 花神彩香、小林日沙香、伊藤明日香、山内長承、岸本利彦、四方哲也
  • 学会等名: 日本動物学会第64回関東支部大会
  • 発表場所: 東邦大学(船橋)
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] 大腸菌耐熱進化における中立変異固定メカニズムの解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 花神彩香、小林日沙香、伊藤明日香、山内長承、岸本利彦、四方哲也
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜)
  • 年月日: 2011-12-14
• [学会発表] 大腸菌の耐熱進化時に見られる相互作用の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小宅綾菜、山内長承、岸本利彦、四方哲也
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜)
  • 年月日: 2011-12-14
• [学会発表] 大腸菌の耐熱進化におけるgroL変異の機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 橋本智美、岸本利彦、四方哲也
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜)
  • 年月日: 2011-12-14
• [学会発表] Design, Synthesis and Properties of New Crosslinking Reagents to Detect DNA-Protein Interaction (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Watanabe, T. Toyoshima, S. Yamauchi, K. Yanai, T. Hasegawa, K. Yanai
  • 学会等名: 8th AFMC International Medicinal Chemistry Symposium (AIMECS 11)
  • 発表場所: 京王プラザホテル(東京)
  • 年月日: 2011-12-01
• [学会発表] Thermo-tolerant evolution of Escherichia coli (2011)
  • 著者名/発表者名: 岸本利彦、インベイウェン、四方哲也
  • 学会等名: 「細胞を創る」研究会4.0
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター(大阪吹田市)
  • 年月日: 2011-10-28
• [学会発表] 大腸菌の耐熱進化時に見られる相互作用の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小宅綾菜、岸本利彦、四方哲也
  • 学会等名: 第13回日本進化学会大会
  • 発表場所: 京都大学(京都)
  • 年月日: 2011-07-30
• [学会発表] 大腸菌耐熱進化時に現れる相互作用を仲介する分子の探索 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大野浩平、岸本利彦、小宅綾菜、四方哲也、渡邊総一郎
  • 学会等名: 第13回日本進化学会大会
  • 発表場所: 京都大学(京都)
  • 年月日: 2011-07-30
• [学会発表] 大腸菌の高温への適応進化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 應蓓文、岸本利彦、四方哲也
  • 学会等名: 第13回日本進化学会大会
  • 発表場所: 京都大学(京都)
  • 年月日: 2011-07-30