藍色細菌の凍結保存法における最適条件検討の簡便化

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藍色細菌を効率よく研究や産業で活用するために、突然変異体の分離や遺伝子組換え体の作製が行われるが、継代培養によって菌株を遺伝学的に安定に保持することは困難である。なぜならば、世代交代が短時間であることから、ゲノムDNAの複製時に一定の確率で生じる変異が時間経過とともに蓄積し、結果として元の細胞とは異なった遺伝子型の細胞が生じてしまうからである。この問題を解決するためには、凍結保存法が有効であるが、藍色細菌が系統的に多様であること、変異体や遺伝子組換え体ごとに最適条件が異なる可能性があることから、それぞれの藍色細菌に対する凍結保存のパラメータ(凍結防止剤の種類と濃度、冷却速度、再生条件など)を個々に最適化する必要があり、多大な時間と労力を要する。本研究では、これまで個々の藍色細菌で検討が必要であった凍結保存法のパラメータ設定を数種類の組み合わせに集約し、この組み合わせのいずれかを適用することで誰でも短時間かつ簡便に高効率な凍結保存を達成できるキットを開発することを目的とした。まず、これまで系統的に近縁に位置していない4種類の藍色細菌、常温性桿菌Synechococcus sp. strain PCC 7942、常温性球菌Synechocystis sp. strain PCC 6803、常温性多細胞菌Anabaena sp. strain PCC 7120、好熱性桿菌Thermosynechococcus elongatus BP-1個々の藍色細菌において凍結保存法の最適条件を全面的に見直し、それぞれにおいて高効率な保存効率が得られる複数のパラメータセットを決定した。現在、藍色細菌の種類を増やして、これらのパラメータセットで凍結保存効率を検討中である。上記研究と同時並行で藍色細菌における時計関連タンパク質Pexの機能-構造相関を明らかにした(Kurosawa et al., 2009)。また、チラコイド膜存在するNa+/H+アンチポーター遺伝子の機能解析を行った(Tsunekawa et al., 2009)。これらの研究において使用した菌株は、本研究で得た凍結保存のパラメータセットを使用して安定に保存することができた。