E colock

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'''『む』チーム'''
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シアノバクテリアのもつ、生物時計システムKaiを大腸菌に導入し、周期的な動作をさせる。
 
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Kaiシステムは最も単純で分子レベルでの解析が進んでいる、24時間周期の生体時計システムである。<br>
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Kaiシステムは3つのタンパク質KaiA、KaiB、KaiCの行うリン酸化サイクルであり、KaiCとリン酸化KaiCの量により周期が発生する。<br>
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この振動は特定部位の転写を活性化するセンサーキナーゼSasAにより伝えられる。<br>
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Kaiシステムとは3つのたんぱく質(KaiA,KaiB, and KaiC)によってつくられる<br />
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Kaiシステムのサイクルを蛍光たんぱく質の発現量により観測する。<br>
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最も単純で、分子レベルでの解明の進んでいる振動システムである。<br />
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しかし、シアノバクテリア内でこの振動がどのようにタンパク質の発現を制御しているかは未だ解明されていない。
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:*RpaA : [http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/32/12109?maxtoshow=&HITS=10&hits=10&RESULTFORMAT=&fulltext=RpaA&searchid=1&FIRSTINDEX=0&resourcetype=HWCIT| N.Takai ''et al.'' PNAS.2006; 103: 12109-12114]
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このRpaA-OmpRキメラにより、Kaiシステムの振動を ''ompC'' プロモーターを使い観測する。
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実際にRpaA-OmpRキメラライブラリーを作製した。
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SasAからシグナルを受け取るため、RpaAのレシーバードメインを持ち、
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''OmpC'' プロモーターに結合し、活性化するため、OmpRのDNA結合ドメインを持っている。
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キメラ制作手法(↓)
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== '''問題点''' ==
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6種類のエキサイトPCRプライマーをそれぞれRpaAとOmpRに対して作製。
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'''1.Kaiオペロンの導入'''
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エキサイトPCRにより6 ×6 = 36 種類のキメラを作製!!
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[[Image:Excite PCR.JPG|600px]]
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Kai遺伝子は導入が可能だが、シアノバクテリア由来なので大腸菌内でKaiシステムが機能するだろうか?
 
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'''2.同調機能の欠如'''
 
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シアノバクテリアは光合成により、その周期をリセットしている。これにより全体の振動が同調している。<br>
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= Next step(*_*)/ =
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しかし、このリセットを行っている遺伝子は未だ同定されていないので、大腸菌の振動がバラバラになることが予想される。<br>
+
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→→①LacリプレッサーをKaiAプロモーター、KaiBCプロモーターの下流に置き、Kaiの振動を止める。<br>
+
キメラの作製を完了!
-
これにより全体が同調する。
+
キメラをWT RpaAとWT OmpRと供に''ompC''プロモーターのON/OFFをスイッチできるか、
 +
レスポンスレギュレーターとしての機能をテストする。
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→→②AIが使える??
 
 +
[[Image:Jikkensitai.JPG|600px]]
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== '''オプション''' ==
 
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'''周期の制御'''
 
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Kaiタンパク質の変異株はその周期が様々であることが報告されている。<br>
+
実際にKaiサイクルの振動を拾い出すことのできるキメラを見つける。
-
同様に変異株を作成し、任意の周期を持った“E clock”を作成したい。
+
 +
= Experiments =
 +
*プロモーター比較実験
 +
**pBad/araCプロモーター
 +
**lacIプロモーター
 +
**ompCプロモーター
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== '''実験計画''' ==
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= Last up date  =
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[[『mu』team activities|'''活動報告:8月''']]<br>
+
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Latest revision as of 01:46, 16 November 2006

Contents

E colock "self-cycling-E. coli"

⇒Go to "E colock" English page??
wikiページ(英語)

Concept

Ecolock model.jpg


Kaiシステムを大腸菌に導入し,
周期的自律振動を行わせる!

Member

Chiba 2006 wikiページ(英語)
[http://chem.tf.chiba-u.jp/igem/ iGEM Chiba オフィシャルサイト(日本語)]
『む』チーム



Kai system

Kai system.jpg

Kaiシステムとは3つのたんぱく質(KaiA,KaiB, and KaiC)によってつくられる
最も単純で、分子レベルでの解明の進んでいる振動システムである。
しかし、シアノバクテリア内でこの振動がどのようにタンパク質の発現を制御しているかは未だ解明されていない。
シアノバクテリアのKaiシステムで解明されていることは以下のことである。 SasAはセンサーキナーゼ<ヒスチジンキナーゼ(HK)の1種>であり
Kaiサイクルとタンパク質の周期的翻訳を繋ぐ役割を持っていると考えられている。
RpaAは2006年に発見されたSasAのレスポンスレギュレーター(RR)であり、
rpaA欠損株では周期的翻訳が完全に消失する。




reference

  • SasA : [http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6WSN-4195FK3-10&_coverDate=04%2F14%2F2000&_alid=435215541&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_qd=1&_cdi=7051&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=e171c9aaba0717231fe1d4c3400fcff0| H.Iwasaki et al. Cell, Vol 101, 223-233, 2000]
  • RpaA : [http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/32/12109?maxtoshow=&HITS=10&hits=10&RESULTFORMAT=&fulltext=RpaA&searchid=1&FIRSTINDEX=0&resourcetype=HWCIT| N.Takai et al. PNAS.2006; 103: 12109-12114]


Cyanobavteria.JPG






E.colock project

SasAとRpaAは大腸菌のEnvZとOmpRにそれぞれ高い相同性を示している。

SasAがKai振動と作用し、RpaAがSasAにより活性化を受けると確信し、

RpaA-OmpRキメラを制作する。

このRpaA-OmpRキメラにより、Kaiシステムの振動を ompC プロモーターを使い観測する。

Ecolock.jpg







Chimera design

一般にレスポンスレギュレーターには2つのドメインがあり、

レギュレータードメインはヒスチジンキナーゼからリン酸を受け取り、

エフェクタードメインはDNAの特異的配列に結合する。


実際にRpaA-OmpRキメラライブラリーを作製した。

これらのキメラは全てカッティングポイントが違うが、

SasAからシグナルを受け取るため、RpaAのレシーバードメインを持ち、

OmpC プロモーターに結合し、活性化するため、OmpRのDNA結合ドメインを持っている。


キメラ制作手法(↓)

6種類のエキサイトPCRプライマーをそれぞれRpaAとOmpRに対して作製。 エキサイトPCRにより6 ×6 = 36 種類のキメラを作製!! Excite PCR.JPG



Next step(*_*)/

キメラの作製を完了! キメラをWT RpaAとWT OmpRと供にompCプロモーターのON/OFFをスイッチできるか、 レスポンスレギュレーターとしての機能をテストする。


Jikkensitai.JPG


実際にKaiサイクルの振動を拾い出すことのできるキメラを見つける。

Experiments

  • プロモーター比較実験
    • pBad/araCプロモーター
    • lacIプロモーター
    • ompCプロモーター

Last up date

11/15

Personal tools
Past/present/future years