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大学院先端物质科学研究科の廣田隆一助教と黒田章夫教授らの研究グループは、大腸菌をモデルとして、生物の必須栄養素であるリンの代謝系を改変し、「亜リン酸」という自然界にはほとんど存在しないリン化合物がないと増殖できないという性質を作り出すことに成功しました。この大腸菌は、亜リン酸が添加された培地でしか増殖できないため、実験室外では生存することができず、組換え微生物利用の安全性を高めることに貢献します。この研究成果について、3月17日、キャンパスイノベーションセンター(東京都港区)で記者説明会を開催しました。
成果は、3月20日付けの英国科学誌「サイエンティフィック?リポーツ」のオンライン速报版に掲载されました。
现在、ゲノム编集技术などの遗伝子工学技术の急速な発展により、优れた机能を持つ微生物の作製が可能となっています。しかしこのような微生物が、意図せず実験室环境から漏出した际のリスクを低减するような技术开発はあまり行なわれていません。
今回の研究グループの成果は、宿主微生物が自然环境中では生存できないような性质を、あらかじめ与えておく“生物学的封じ込め”の新しい概念を开発したもので、その効果は従来报告されているものと比べて非常に高いものでした。
大肠菌における封じ込め株の作製は、リンの代谢に関係する8个の遗伝子破壊と2种类の遗伝子导入により可能で、同程度の効果を得るために开発された最新の手法と比べると极めてシンプルです。また亜リン酸は非常に安価に得られることから、高い封じ込め効果と実用性、経済性を兼ね备えた微生物の封じ込め手法として期待されます。
今后は、大肠菌以外の有用微生物にも本手法を适用し、バイオテクノロジーの実用化を推进するためのプラットフォーム技术としての确立を目指します。これにより有用微细藻类によるバイオ燃料生产の効率化や、医疗用途に开発されたワクチン、抗炎症机能を持つプロバイオティクス、汚染环境を浄化する机能を持つ微生物などの、安全な利用に贡献できる可能性があります。
説明を行う广田隆一助教
【本研究成果のポイント】
- ゲノム编集技术などによる遗伝子工学技术の急速な発展に伴い、遗伝子组换え微生物の安全性を高める技术が求められていますが、开発はあまり进んでいません。
- 自然界にはほとんど存在しない“亜リン酸”が无いと生き残ることができない大肠菌を作製することができました。
- この技术による拡散防止の効果は、従来のものと比べて非常に高く、世界トップレベルの安全性と言えます。
- 今后、低炭素社会の形成に必要な有用微细藻类などを、屋外において封じ込めたまま培养する技术などへの活用が期待されます。
【论文情报】
- 掲載雑誌：Scientific Reports
- ＤＯＩ番号：10.1038/蝉谤别辫44748
- 論文題目：“A Novel Biocontainment Strategy Makes Bacterial Growth and Survival Dependent on Phosphite”（亜リン酸の要求性による新規生物学的封じ込め手法）
- 著者：Ryuichi Hirota, Kenji Abe, Zen-ichiro Katsuura, Reiji Noguchi, Shigeaki Moribe, Kei Motomura, Takenori Ishida, Maxym Alexandrov, Hisakage Funabashi, Takeshi Ikeda, Akio Kuroda
研究に関するお问い合わせ先
広島大学大学院先端物质科学研究科
助教 广田隆一
