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2015 年度 実績報告書

DNAメチル化酵素の配列認識変換の機構解明とエピゲノム育種への応用

研究課題

研究課題/領域番号 25850049
研究機関東京大学

研究代表者

矢野 大和  東京大学, 新領域創成科学研究科, 特任助教 (20646773)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード酸化ストレス / メチローム / DNAメチル化 / ピロリ菌 / 制限修飾系 / エピゲノム
研究実績の概要

ゲノムメチル化が微生物のトランスクリプトームと形質に影響を与える仕組みを解明し、得られた知見を利用して、細胞の表現型を操作するエピゲノム育種の実現可能性を検討した。前年度までに得られた、ピロリ菌のメチル化酵素遺伝子ノックアウト株のトランスクリプトームと基本的な適応形質の解析結果から、あるII 型メチル化酵素遺伝子がトランスクリプトームと酸化ストレス耐性などの形質に影響を与えていることが示唆されていた。最終年度において、構築した遺伝子ノックアウト株にII型メチル化酵素遺伝子を再び導入し、構築株の表現型を解析したところ、ピロリ菌の酸化ストレス耐性が導入した遺伝子に依存して向上することが判明した。これにより、特定のII型メチル化酵素がピロリ菌の適応形質に寄与していることを証明できた。遺伝子ノックアウト株のトランスクリプトームデータを詳細に解析することで、本II型メチル化酵素が、遺伝子の中でも特に他の制限修飾系の遺伝子発現に影響を与えることが明らかになったが、その機構の解明は今後の課題として残された。大腸菌に可動遺伝因子由来のメチル化酵素を発現させたところ、幾つかの条件で成長パターンに変化が見られた。これはエピゲノム育種実現の可能性を示唆するものである。現在メチル化系導入株や、遺伝子ノックアウト株のメチーローム解読を試みている。そのデータをもとに、1塩基解像度でのメチル化レベルとトランスクリプトーム状態の関係に法則性を見出すことができれば、エピゲノム育種の実現可能性がより一層高まるだろう。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2015 その他

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] Network of DNA methyltransferase behind the adaptive phenotype in Helicobacteri pylori2015

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Yano, Zobaidul M. Alam, Emiko Rimbara, Yoshikazu Furuta, Yutaka Suzuki, Sumio Sugano, Keigo Shibayama, Ichizo Kobayashi
    • 学会等名
      Gordon Research Seminar, Microbial Population Biology
    • 発表場所
      Andover, NH, USA
    • 年月日
      2015-07-18 – 2015-07-19
    • 国際学会
  • [学会発表] 特定のエピゲノム状態がピロリ菌ストレス耐性を支配する2015

    • 著者名/発表者名
      矢野大和、Zobaidu M. Alam、林原絵美子、古田芳一、鈴木穰、菅野純夫、柴山恵吾、小林一三
    • 学会等名
      第21回 ヘリコバクター学会
    • 発表場所
      神戸ポートピアホテル
    • 年月日
      2015-06-26
  • [備考] Hirokazu Yano

    • URL

      https://sites.google.com/site/hymyresearch/

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公開日: 2017-01-06  

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