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2015 年度 実績報告書

長期定常期から分裂再開までの細胞の生存戦略

研究課題

研究課題/領域番号 25250028
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

森 浩禎  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (90182203)

研究分担者 田村 武幸  京都大学, 化学研究所, 助教 (00437261)
松野 浩嗣  山口大学, 理工学研究科, 教授 (10181744)
山田 守  山口大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30174741)
牧 泰史  大阪医科大学, 医学部, 講師 (60401733)
片岡 正和  信州大学, 工学部, 准教授 (90332676)
大橋 菜摘 (斎藤菜摘)  鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (50287546)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードバーコード解析 / 大腸菌population変動解析 / 長期定常期 / ケミカルバイオロジー
研究実績の概要

大腸菌K-12株 BW38029株に20塩基の分子バーコードを導入した一遺伝子欠失株ライブラリーの構築を行い、その株を用いて、1)すべての欠失株を混合した培養液を用いた、長期定常期中のpopulation変動の定量的解析、2)混合培養液を用いて、薬剤を含んだ培地中の各欠失株のpopulation変動解析を行った。そして、3)宿主であるBW38029株のゲノム配列を決定し、遺伝的背景を確認した。1)の長期定常期における解析では、培地中より回収される染色体DNAの量とコロニー形成能を持つ細胞数が、培養時間とともに差が大きくなることが判明した。おそらくゲノムDNAが細胞の形態が保たれていてDNA分解酵素などから保護される状態にありながら、次の世代として再び細胞分裂を開始することができない、あるいは非常に遅れて生育を開始する集団の増大の可能性が考えられた。そこで、同じ実験の再現性も確認することを目的に、全く同じ実験を行い、サンプリングした培養液の半量からDNAの回収、残る半量を、培地をフレッシュなものに入換え、生育を再開させた後、一定時間後に再び培地中より染色体DNAを回収し、バーコード解析を行った。イルミナ社のHiSeqによるデータ取得を終え、現在解析中である。2)の薬剤との相互作用解析においては、昨年度は24種類の薬剤を含んだ培地中でのバーコード欠失株のpopulation変動の解析を行い、欠失による薬剤への感受性の違いを解析し、良好な結果を得ていたが、本年度はその数を124と増やすことができ、現在解析を終え、論文化を進めている。GOを利用した解析からは、薬剤の作用機序から感受性が増すと予想される遺伝子群の欠失株のpopulation中での減少も確認され、信頼性は高いと考えられる結果を得ている。さらに定常期環境状態の酸素消費量とpHの変動を解析可能とすることができた。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Harvard Medical School(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Harvard Medical School
  • [雑誌論文] Comprehensive identification of translation start sites by Tetracycline-inhibited Ribosome Profiling (TetRP)2016

    • 著者名/発表者名
      Kenji Nakahigashi Yuki Takai Michiko Kimura Nozomi Abe Toru Nakayashiki Yuh Shiwa Hirofumi Yoshikawa Barry L. Wanner Yasushi Ishihama Hirotada Mori
    • 雑誌名

      DNA Res

      巻: Mar 23 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1093/dnares/dsw008

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Computational Methods for Modification of Metabolic Networks2015

    • 著者名/発表者名
      Tamura, T. Lu, W. Akutsu, T.
    • 雑誌名

      Comput Struct Biotechnol J

      巻: 13 ページ: 376-381

    • DOI

      10.1016/j.csbj.2015.05.004

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] リアルタイム細胞内pHセンサーによる大腸菌長期定常期の解明2016

    • 著者名/発表者名
      小林 美貴 淡路 健雄 片岡 正和
    • 学会等名
      日本農芸化学会年会
    • 発表場所
      北海道札幌市
    • 年月日
      2016-03-27 – 2016-03-30
  • [学会発表] 接合伝達を用いた枯草菌への遺伝子導入法の最適化2016

    • 著者名/発表者名
      横井 崇紘 板谷光泰 森 浩禎 片岡 正和
    • 学会等名
      ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      東京工業大学, 東京
    • 年月日
      2016-03-04 – 2016-03-05
  • [学会発表] 放線菌プラスミド; pSN22 の接合伝達における必須タンパク質 TraB の膜局在及び ATPase 活性に関する解析2016

    • 著者名/発表者名
      矢野 嵩紘 宮武 徹 片岡 正和
    • 学会等名
      ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      東京工業大学, 東京
    • 年月日
      2016-03-04 – 2016-03-05
  • [学会発表] 長期定常期における大腸菌の増殖の可視化2016

    • 著者名/発表者名
      増田 知美 長光 博史 村田 正之 山田 守
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部第44回講演会(例会)
    • 発表場所
      岡山県総社市、岡山県立大学
    • 年月日
      2016-01-23
  • [学会発表] 大腸菌が耐熱性向上のために獲得した変異の解析2016

    • 著者名/発表者名
      加藤 薫平 石井 あやな 村田 正之 高坂 智之 山田 守
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部第44回講演会(例会)
    • 発表場所
      東京工業大学, 東京
    • 年月日
      2016-01-23
  • [学会発表] Optimization of Gene Transfer by the RK2 between Cross-species2015

    • 著者名/発表者名
      Yokoi Takahiro Itaya Mitsuhiro Mori Hitrotada Kataoka Msakazu
    • 学会等名
      ACT 2015 (The 14th Asian Conference on Transcription)
    • 発表場所
      National University of Singapore, Singapore
    • 年月日
      2015-12-03 – 2015-12-04
  • [学会発表] New tools for quantitating colony color on agar plates2015

    • 著者名/発表者名
      Makishi Kazuichi Mori Hirotada Wanner L Barry
    • 学会等名
      ASM General Meeting 2015
    • 発表場所
      New Orleans, Luisiana
    • 年月日
      2015-05-30 – 2015-06-02
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional analysis of DNA channel protein, TraB, for Streptomyces conjugation2015

    • 著者名/発表者名
      Masakazu Kataoka, Tetsu Miyatake, Mai Kobe
    • 学会等名
      ASM General Meeting 2015
    • 発表場所
      New Orleans, Luisiana
    • 年月日
      2015-05-30 – 2015-06-02
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimization of Gene Transfer by the RK2 between Cross-species2015

    • 著者名/発表者名
      Yokoi, Takahiro Itaya, Mitsuhiro Mori, Hitrotada Kataoka, Msakazu
    • 学会等名
      ASM General Meeting 2015
    • 発表場所
      New Orleans, Luisiana
    • 年月日
      2015-05-30 – 2015-06-02
    • 国際学会
  • [図書] Gene Essentiality: Methods and Protocols2016

    • 著者名/発表者名
      Hirotada Mori Katsushi Yokoyama Rikiya Takeuchi Kazuichi Makishi Wataru Nomura Yuta Otsuka Hitomi Dose Barry L. Wanner
    • 総ページ数
      245
    • 出版者
      Springer
  • [備考] GenoBase

    • URL

      ecoli.naist.jp/GB

URL: 

公開日: 2017-01-06   更新日: 2022-01-27  

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