好気性微生物を用いたハイスループット解析によるアーキア工学ツールの作製

アーキアが細菌・真核生物に並んで生命の第3のドメインだと発見されてから40年余、生命起源への進化的興味から多様な生物機能の工学応用まで、アーキアを対象とした研究はますます注目を浴びている。しかしアーキアの生物工学ツールの開発は他の生物と比較して遅れているとも言える：真核生物と細菌は、合成生物学や蛋白質工学技術が急速に進んでいるのに対し、アーキアで使える合成生物学ツールは報告が少ないのが現状である。本研究では、好気性ハロアーキアおよび好気性好熱性細菌を利用して、アーキアで広く使えうる合成生物学ツールをハイスループットに作製・整備することを目指す。本研究で着目するHalobacterium, Thermus は共にカロテノイドを生合成して環境耐性を獲得しているが、これらの生物がもともと持っているカロテノイド経路遺伝子を応用することにより工学ツールの開発を目指す。本年度は、昨年度に引き続き、好熱菌、好塩菌の生育条件の検討、およびツール整備を行った。ここでは、プロモータ等の遺伝子パーツのラインナップを増やし、広域ベクターに組み込んだ。ここで使用するベクターについて、生育条件の検討が必要であった。今後は当該ベクターだけでなく、他の生物由来のプラスミドベクターについても検討したい。また、複数の好熱菌を入手し、それらの細菌の生産するカロテノイドを分析した。さらに、ゲノム配列を解析し、生合成遺伝子の候補を同定した。

アーキアが細菌・真核生物に並んで生命の第3のドメインだと発見されてから40年余、生命起源への進化的興味から多様な生物機能の工学応用まで、アーキアを対象とした研究はますます注目を浴びている。しかしアーキアの生物工学ツールの開発は他の生物と比較して遅れているとも言える：真核生物と細菌は、合成生物学や蛋白質工学技術が急速に進んでいるのに対し、アーキアで使える合成生物学ツールは報告が少ないのが現状である。本研究では、好気性ハロアーキアおよび好気性好熱性細菌を利用して、アーキアで広く使えうる合成生物学ツールをハイスループットに作製・整備することを目指す。本研究で着目するHalobacterium, Thermus は共にカロテノイドを生合成して環境耐性を獲得しているが、これらの生物がもともと持っているカロテノイド経路遺伝子を応用することにより工学ツールの開発を目指す。本年度は、昨年度に引き続き、好熱菌、好塩菌の生育条件の検討、およびツール整備を行った。ここでは、プロモータ等の遺伝子パーツのラインナップを増やし、広域ベクターに組み込んだ。ここで使用するベクターについて、生育条件の検討が必要であった。今後は当該ベクターだけでなく、他の生物由来のプラスミドベクターについても検討したい。また、複数の好熱菌を入手し、それらの細菌の生産するカロテノイドを分析した。さらに、ゲノム配列を解析し、生合成遺伝子の候補を同定した。