| 研究課題/領域番号 |
25292046
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
尾仲 宏康 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (80315829)
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| 研究分担者 |
宮本 憲二 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (60360111)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 生合成 / 放線菌 / 抗生物質 / 共培養 / ミコール酸 / 遺伝子発現 / 複合培養 |
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| 研究概要 |
微生物培養時には純粋分離した微生物を用いるのが常套手段であるが、自然環境下では様々な微生物が共存しており、純粋培養状態での生育は極めて希である。微生物の物質生産、特に抗生物質等の二次代謝は他の微生物との共存下で自身が有利に生育するために行う代謝活動であり、この点を考慮すると、抗生物質生産においては純粋培養とは異なる共培養法による生産が有利な場合が少なからず存在すると考えられる。複合培養は、申請者らが開発した抗生物質生産に適した共培養法である。放線菌とミコール酸を外膜に有する微生物(ミコール酸含有細菌)を共培養すると、放線菌が純粋培養時とは異なる抗生物質生産パターンを示す。複合培養法は本現象を用いた抗生物質探索に適した新規培養法である。本年度は、次世代シーケンサーによるゲノムワイドの転写シークエンスを用いて、複合培養時に特異的に発現する遺伝子群の同定をおこなった。Streptomyces lividansは複合培養時にのみ赤色色素・アクチノロージンの生産が誘導される。そこで、S. lividansの近縁種で完全長のゲノム情報が明らかになっているStreptomyce coelicolor A3(2)をモデル放線菌とし、ミコール酸含有細菌であるCorynebacterium glutamicum(Cg)もしくはRhodococcus erythropolis(Re)との複合培養を行い、次世代シーケンサーによるランダムシーケンスにより純粋培養時との間で転写量の増減を比較した。複合培養36時間目の菌体を集菌してmRNAを調整した後、シーケンスを行った。その結果、Cg、Reとの複合培養によって転写量が3倍変化している遺伝子はそれぞれ995個、311個であり、そのうち転写因子遺伝子であったものは46個、44個であった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本年度の計画では次世代シーケンサーを用いた転写解析により複合培養時に発現量に変化が現れる遺伝子の特定まで進める予定であった。二回の転写シーケンスを実施したが、再現性の得られた結果が出ていない点、また、転写量が変化する遺伝子が予想以上に多く、今後詳細に調べるべき遺伝子をリストアップするまでは絞りきることができなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、転写シーケンスに供するサンプルの培養時間を36時間から24時間程度まで短くし、複合培養の初期段階で転写量の変化する遺伝子の同定を目指す。培養36時間では既に、赤色色素生産が見られることから、複合培養の開始シグナルはもっと早い段階で遺伝子発現の差として識別できると考えている。培養時間を短くすることによって詳細に調べるべき遺伝子の絞り込みを優先的に行いたい。
また、転写シーケンスに用いるmRNAの効率的な回収方法も検討することによって、データの再現性が得られるようなプロトコールの確立を急ぎたい。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
昨年度は次世代シーケンサーで得られた結果を基に、遺伝子組換え等の実験を進める予定であったが、十分な結果が得られず、予定していたところまで研究が進まなかったため。
本年度は次世代シーケンサーの使用回数を増やす予定であり、そのための消耗品代等に充当予定である。
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