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。

为了改善真正藻类的有用物质的产生，诸如与有用物质合成系统有关的基因的表达过多和基因丧失以及对全球调节剂的控制，这被认为是控制整个代谢系统的。在本研究计划中，我们专注于人造小RNA，作为在分离物中优化生物呼吸器的工具。人工RNA可以任意控制选定的基因的表达。但是，没有报道使用anner藻类中的人造小RNA来控制内部基因。因此，在2015年的这项研究中，我们开发了一种人工RNA，旨在用新藻类控制内部基因。作为一个受控的内部基因，已选择了全局调节剂RPAB。 RPAB被认为可以控制参与光合作用的基于光眼基因。首先，我们开发了一种人造小的RNA靶向RPAB。为了开发一种抑制RPAB表达的人造小RNA，进行了人工RNA的探索。结果，我们成功获得了总共六个人造小RNA，这将RPAB-GFP的表达抑制了90％以上。小RNA表明，在30°C的培养条件下，靶向基因的表达可以被80％以上抑制，这是Ain Arly藻类的培养温度。接下来，将上面获得的人造小RNA引入了称为sinchocystis sp的pcc 6803。结果，在启动小RNA的转录诱导培养后12天后，确认了RPAB翻译量。从上述结果中，搜索获得的人工RNA可以抑制Synechocystis sp中的RPAB的表达。

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

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

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