農工大ら,赤色光による遺伝子発現センサーを開発

著者: sugi

東京農工大学は,シアノバクテリア由来の光センサータンパク質を改造することにより,赤色光で遺伝子発現を誘導する「人工光センサー」の開発に成功した(ニュースリリース)。

大腸菌や酵母,微細藻類,シアノバクテリアといった微生物によるバイオエネルギー関連物質や医薬品の生産など,生物を用いた物質生産プロセスである「バイオプロセス」の重要性が高まっている。とりわけ,遺伝子組み換え微生物を用いるバイオプロセスの物質生産にはタイミングが大切となる。

例えば,まず遺伝子組み換え微生物を増殖させてから,遺伝子からタンパク質を合成させる(遺伝子の発現)と,効率よく大量の物質を生産させることができる。

遺伝子発現のスイッチとして,光合成を行なう微生物などが持っている,特定の色の光を認識して遺伝子の発現をオン・オフする仕組みを利用し,色の違う光を当てる方法が注目されているが,必要のない時にも完全にはスイッチがオフにならないといった発現制御の厳密性の欠如や,利用できる光の色の少なさに問題があった。

研究グループは,シアノバクテリアが持つ,緑色光に反応して遺伝子の発現をオンする緑色光センシング機能に着目し,この機能を担う緑色光センサータンパク質を改造した。その結果,赤色光照射で遺伝子発現をオンにでき,緑色光照射で遺伝子の発現を逆にオフにできる人工光センサーの作製に成功した。この人工光センサーは遺伝子発現のオン・オフを厳密に制御できる。

この技術は,細胞の挙動を光で制御する可能性を大きく広げ,大腸菌を始めとしたさまざまな微生物を用いた新しいバイオプロセスの研究開発をさらに加速することが期待されるとしている。

キーワード:

関連記事

  • 東京大学など、サンゴ白化の異なるメカニズムを発見

    東京大学と神戸大学は、造礁サンゴであるウスエダミドリイシを用いた共同実験から、高温による白化と栄養不足による白化では、共生藻の光合成との関係が大きく異なることを確認した(ニュースリリース)。 サンゴ礁は、多くの海洋生物に…

    2026.01.05
  • 日大ら,光合成生物分裂の新たな仕組みを発見

    日本大学,独ダルムシュタット工科大学,基礎生物学研究所,山形大学,国立遺伝学研究所は,光合成生物の細胞や葉緑体の分裂制御において,これまで未知であった多重膜の分裂を制御する仕組みを解明した(ニュースリリース)。 私たちの…

    2025.10.21
  • 理研ら,藻類の太陽光エネルギーの伝達状態を解明

    理化学研究所,東北大学,熊本大学,豊橋技術科学大学は,太陽光エネルギーを高効率で吸収する藻類の光捕集タンパク質複合体「フィコビリソーム(PBS)」と水を分解して酸素を発生する膜タンパク質複合体「光化学系(PSⅡ)」が相互…

    2025.09.16
  • 岡山大,光合成装置が集積する細胞内の膜構造に知見

    岡山大学の研究グループは,原始的なシアノバクテリアであるグレオバクターが,チラコイド膜がないにも関わらずVIPP1タンパク質を持っていることに着目し,チラコイド膜形成能には,末端に付加されたVcと呼ばれる領域が不可欠であ…

    2025.09.01
  • 埼玉大,光合成の環境ストレス耐性に重要な因子発見

    埼玉大学の研究グループは,光合成の環境ストレス耐性にペプチド伸長因子が重要な役割を果たすことを明らかにした(ニュースリリース)。 光合成は,光エネルギーを化学エネルギーに変換する反応だが,光エネルギー変換という役割とは逆…

    2025.08.28
  • 千葉大,光害が昆虫の体と寿命に影響することを解明

    千葉大学の研究グループは,都市部と非都市部に生息するオウトウショウジョウバエ(Drosophila suzukii)を用いた実験により,都市部特有の夜間人工光(光害)が,体のサイズの縮小,睡眠時間の減少,活動リズムの乱れ…

    2025.08.28
  • 埼玉大ら,強光ストレス応答における膜脂質転換解明

    埼玉大学,理化学研究所,東京大学は,光合成微生物であるシアノバクテリアを用いて,糖脂質の前駆体であるジアシルグリセロール(DAG)をリン脂質の前駆体であるホスファチジン酸(PA)へ変換する DAGキナーゼ(DGK)の変異…

    2025.08.28
  • 名大,微生物が光合成をストップする過程を解明

    名古屋大学の研究グループは,葉緑体と同じ祖先をもち植物と同じ光合成を営む微生物シアノバクテリアを,光合成ができない暗闇で長期間培養を行ない,光合成の能力の変化を調べた(ニュースリリース)。 ススキの根に寄生するナンバンギ…

    2025.07.04

新着ニュース

人気記事

新着記事

  • オプトキャリア