麹菌の制御遺伝子変異株バンクとマイクロアレイを用いた転写制御ネットワーク解析

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15380055
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 五味 勝也 東北大学, 大学院・農学研究科, 教授 (60302197)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 町田 雅之 (独)産業技術総合研究所, 糖鎖工学研究センター, 主任研究官 (30358006) ; 阿部 敬悦 東北大学, 大学院・農学研究科, 助教授 (50312624)
• Keywords: マイクロアレイ / 麹菌 / 転写制御因子 / 遺伝子破壊 / 発現制御ネットワーク / 相同的組換え

Research Abstract

麹菌マイクロアレイのバージョンアップを図ると同時に、機能の推定できる制御遺伝子を対象に、遺伝子破壊または発現制御株を造成し、マイクロアレイを用いて野生株と変異株における遺伝子発現プロファイル解析を行うことによって転写制御ネットワークの一端を解明することを目的に研究を実施した。具体的には、(1)当初作製した2,000個の遺伝子を搭載したcDNAマイクロアレイの特性をもとに、EST解析の結果得られた独立クローン5,000個をカバーするアレイを作製した。さらに、全ゲノム情報を利用して12,000個(麹菌全遺伝子の約9割をカバー)を搭載したマイクロアレイ用オリゴDNAのデザインを行い、それらをスポットしたオリゴDNAアレイの品質評価を行うことにより、アレイ解析の最適手法の確立を図った。(2)転写因子としてすでに機能が明らかな遺伝子について遺伝子破壊及び発現制御株の作製を行い、遺伝子破壊法ならびに発現抑制法のルーチン化を図っており、すでにpHによる発現に関与するpacC、マルトース資化に関連するmalRについて破壊株が作製されている。また、アミラーゼ遺伝子プロモーターを利用した転写因子強制発現株を10以上の遺伝子について造成した。(3)アミラーゼ発現に関与するamyR及び分生子形成に関与するbrlAなど、すでに遺伝子破壊株として得られている株についてマイクロアレイ解析を行い、遺伝子発現に影響を受ける遺伝子群の特定とクラスタリング解析を実施しているところである。(4)麹菌をはじめとする糸状菌は一般に相同的組換えの頻度が低いため、遺伝子破壊株の取得効率が悪いことから、網羅的な転写因子遺伝子破壊株バンクの作製は困難であるが、相同的組換えの頻度が高くなる変異株の造成を図った。この株を用いることにより目的の遺伝子破壊株の取得効率を上げることが期待できる。