藍藻に特化させた人工ｓｍａｌｌ　ＲＮＡの開発と物質生産プロセス最適化への応用

蓝绿藻专用人工小RNA的开发及其在材料生产工艺优化中的应用

• 批准号: 15J08375
• 负责人: 酒井 雄大
• 金额: $ 1.68万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J08375/
• 关键词: 合成生物学; RNA工学; シアノバクテリア; 藍藻; 遺伝子工学

藍藻における有用物質生産量向上を目指して、有用物質合成系に関わる遺伝子の過剰発現や欠損、代謝系全体を制御すると考えられるグローバルレギュレーターの制御などの試みが行われている。本研究計画では、藍藻におけるバイオプロセス最適化のためのツールとして、人工small RNAに着目している。人工small RNAは、任意に選択した遺伝子の発現を制御できる。しかし、これまでに藍藻内で人工small RNAを用いた内在性遺伝子を制御した報告はない。そこで平成27年度の本研究では、人工small RNAを開発し、藍藻が有する内在性遺伝子の制御を目的とした。制御する内在性遺伝子として、藍藻が有するグローバルレギュレーターであるrpaBを選択した。RpaBは光合成に関与する光化学系遺伝子群を制御すると考えられている。はじめにrpaBを標的とする人工small RNAの開発を行った。rpaBの発現を抑制する人工small RNAを開発するために、人工small RNAの探索を実施した。その結果、RpaB-GFPの発現を90%以上抑制する人工small RNAを計6本獲得することに成功した。この人工small RNAは、藍藻の培養温度である30°Cの培養条件においても標的遺伝子の発現を80%以上抑制できると示された。次に、上記で獲得した人工small RNAを藍藻Synechocystis sp. PCC 6803に導入し、人工small RNAの転写誘導時のRpaB翻訳量を解析した。その結果、人工small RNAの転写誘導の培養を開始して12日後からRpaB翻訳量の減少が確認された。以上の結果から、探索により獲得した人工small RNAがSynechocystis sp. PCC 6803内でRpaBの発現を抑制できることが示された。

The production of useful substances in cyanobacteria is directed upward, the production of useful substances is related to the production of useful substances, the production of useful substances is insufficient, and the control of the metabolic system as a whole is examined. This study aims to optimize the expression of small RNA in cyanobacteria. Artificial small RNA can be used to control the development of DNA. The use of artificial small RNA in cyanobacteria is reported as an intrinsic gene. This study aims at the development of artificial small RNA and the control of endogenous genes in cyanobacteria. The control of the intrinsic gene, cyanobacteria and other biological factors RpaB is related to photosynthesis and photochemical system. The development of artificial small RNA in the presence of rpaB targets The development of artificial small RNA and the exploration of artificial small RNA are carried out in order to suppress the development of rpaB. As a result, RpaB-GFP production was inhibited by more than 90%, and artificial small RNA production was successfully achieved. The artificial small RNA and cyanobacteria were cultured at temperatures of 30°C and the production of target genes was inhibited by more than 80%. Next, we obtained artificial small RNA from Cyanobacteria Synechocystis sp. PCC 6803, and analyzed the amount of RpaB induced by artificial small RNA. The results showed that the decrease of RpaB turnover was confirmed 12 days after the start of culture for artificial small RNA transcription induction. The results showed that the expression of RpaB in Synechocystis sp. PCC 6803 was inhibited by artificial small RNA.

项目成果

Identification of DNA aptamers from G-quadruplex sequence in human genome

从人类基因组 G-四链体序列中鉴定 DNA 适体

• 发表时间: 2015
• 作者: Yuta Sakai;Taiki Saito;Tomomi;Yokoyama;Kentaro Teramoto;Wataru Yoshida;Koichi Abe;Kazunori Ikebukuro
• 通讯作者: Kazunori Ikebukuro

二次構造予測に基づくsmall RNAの機能改良法の開発

基于二级结构预测的小RNA功能改进方法开发

• 发表时间: 2015
• 作者: 酒井雄大;早出広司;池袋一典
• 通讯作者: 池袋一典

Synechocystis sp. PCC 6803由来RpaBの発現を抑制する人工small RNAの開発

开发抑制来自集胞藻 PCC 6803 的 RpaB 表达的人工小 RNA。

• 发表时间: 2015
• 作者: 酒井雄大;佐藤雄介;日原由香子;早出広司;池袋一典
• 通讯作者: 池袋一典

RNA-based gene regulators for controlling gene expression in cyanobacteria

用于控制蓝藻基因表达的基于 RNA 的基因调控因子

• 发表时间: 2015
• 作者: Yuta Sakai;Ippei Sakamoto;Chika Shono;Koichi Abe;Sumiya Kawai;Koji Sode;Kazunori Ikebukuro
• 通讯作者: Kazunori Ikebukuro