研究課題
モデル生物大腸菌のゲノム転写パターンは、転写酵素RNAポリメラーゼが、2段階での転写調節因子(シグマ因子と転写因子)との相互作用で決定される。その制御機構を解明する目的で、大腸菌全7種類シグマ因子と約300種の転写因子が、認識し制御する遺伝子群を同定した。『ひとつの生物のすべての転写因子の制御機能解明』達成の成果は、世界最初の記念碑となった。以下は、主な成果である。1)全シグマ因子、全転写因子の支配下制御標的遺伝子の同定:大腸菌全7種類、全300種類の転写因子を単離精製した。純化蛋白を利用し、それぞれの認識結合遺伝子を、Genomic SELEX法を利用して同定した。制御標的が、単一遺伝子である場合は少なく、大多数の転写因子は、多数遺伝子を制御していることが一般的であり、教科書の概念の修正を迫ることとなった。2)特定遺伝子の転写制御に関わる全シグマ因子、全転写因子の同定:上記研究と平行して、逆の方向の研究、即ち、ある遺伝子の転写制御に関わる全因子を同定するPS-TF (promoter-specific transcription factor)探索法を開発した。純化転写制御因子コレクションを利用し、大腸菌生存様式決定に重要な役割を果たす遺伝子群プロモータ-に結合する因子を同定した。その結果、ひとつのプロモーターの制御には、多種類の転写因子が関わっていることが判明した。3)全シグマ因子、全転写因子の細胞内濃度の計測と機能制御機構の解析;ゲノム制御には、転写制御因子の細胞内濃度が重要な役割を果たす。免疫定量法を利用し、大腸菌細胞内の濃度の計測を実施した。加えて、転写因子の活性制御に関わるエフェクターの系統的探索の系統的解析を実施した。4)TECデータベースの構築と公開:成果情報を研究社会で共有する目的で、論文で公表することと平行して、TECデータベースを構築し、国立遺伝学研究所を介して、公表を開始した。
大腸菌全転写制御因子の制御標的を集約したTEC (Transcription Factor Profile of Escherichia coli) データベース。国立遺伝学研究所を介して公開。
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