2020 Fiscal Year Annual Research Report
Pioneering the new horizon of bio-production using electron utilizing bacteria
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18H01574
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| Research Institution | Kure National College of Technology |
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Principal Investigator |
木村 善一郎 呉工業高等専門学校, 環境都市工学分野, 准教授 (60756617)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村上 克治 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (40358148)
松鹿 昭則 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究グループ長 (90443225)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 内在性Cas9 / 好気性電極酸化細菌 / RNA-Seq |
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| Outline of Annual Research Achievements |
以下(1)～(3)に示す3点の成果を得た。
(1) Y72株の内在性Casタンパク質を用いたゲノム編集技法の改良に取り組んだ。前年度時点で5塩基まで絞り込まれていたPAM配列を3塩基まで絞り込んだ。pyrF/KanR遺伝子を用いたマーカーリサイクル法と併用することで、ゲノム上のほぼ全部位を高効率に編集可能なシステムとして確立した。当該システムを利用することでアセトアルデヒドデヒドロゲナーゼ遺伝子やホスホトランスアセチラーゼ遺伝子等の破壊株の作成に成功した。当該システムは現状唯一の好熱菌由来Casタンパク質を用いたゲノム編集技法であることに加え、既存の耐熱菌Geobacillus由来Cas9タンパク質よりもPAM配列の認識部位が短く、従ってガイドRNAの設計制限が緩くより使い勝手が良いことが判明した。
(2) 上記ゲノム編集システムによるノックイン遺伝子の獲得を目的に、電気発酵条件での集積培養を実施した。特に好気電気発酵条件での集積により電子資化性を有すると予想されるPontibacillus属細菌の高度集積に成功した。さらに当該集積系からPontibacillus属細菌の分離に取り組んだが、当該属の分離実績のあるマリンアガー、マリンブロスともに増殖が確認されず、従って集積された当該属細菌はいわゆる難培養に属する細菌であることが明らかとなった。今後は平成30年度本科研研究で確立した固相電気培養装置を駆使して分離条件のさらなる検討に取り組む。
(3) Y72株のRNA-seqに取り組み、電気発酵条件で特異的に発現する遺伝子のスクリーニングにより、細胞外電子獲得関与遺伝子の同定に取り組んだ。しかしながら本項目では、電極発酵条件で特異的とみられる明確な遺伝子発現の浮動を確認することが出来ず、トランスクリプトームのみではない、複数のオミクス解析が当該遺伝子同定に必要であることが判明した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(3 results)
