ラン藻の翻訳システム改変と大規模な外来遺伝子導入の研究

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シアノバクテリア（ラン藻）は、酸素発生型の光合成細菌で緑色植物光合成のモデル研究に用いられるほか、遺伝子改変によってバイオ燃料など有用物質の生産に用いられる。しかしタンパク質をコードする遺伝暗号の使用頻度に極端な偏り（コドンバイアス）がある。このため、ラン藻でない他の生物から外来遺伝子を導入してもあまり発現しないため、基礎研究・応用研究の妨げになっている。本研究ではこの問題を克服するため、ラン藻 Synechococcus elongatus PCC 7942（以下S.7942）に、他の生物の翻訳システムを導入してラン藻が苦手なレアコドンを利用できるようにする。また、コドンバイアス解消株から革新的な機能性ラン藻を作出するモデル研究を行う。本年度は、昨年に引き続きコドンバイアスを評価するレポーター系の開発を行った。具体的には、昨年開発したELucとGeNLの人工オペロンのうちGeNLの遺伝子内に１個から２３個のレアコドンを導入して、その効果を検討した。また並行して、既存のラン藻プラスミドベクターに含まれる複製装置の遺伝子や薬剤耐性遺伝子のレアコドンを、ラン藻のメジャーコドンに改変して改良や新規ベクターの開発を試みた。あわせて、ラン藻をふくむ遺伝子改変を容易に検出するためのジェノタイピング技術に関して、論文発表１件、学会発表１件を実施した。FRETレポーターに関する共著論文も発表した（２件）。