森研究グループにおける研究課題は、大腸菌におけるゲノム機能の体系的解析である。現在、世界の生物学研究の趨勢が高等動植物を用いた研究に移行しているとは言え、従来の大腸菌における分子生物学の基本的知見の蓄積は圧倒的なものがあり、他の追従を許さないし、それらが現在の分子生物学の発展に貢献した事実は否定し難い。従って、これらの従来から蓄積された様々な大腸菌の情報を組織的、包括的にまとめあげ、それを完全網羅するということは、極めて重要な使命であると考えられる。特に我が国においては、多くの優れた大腸菌の分子生物学者を輩出してきた故に、本プロジェクトは世界からの要請が極めて大きく、有意義なものと思われる。 |
このようなプロジェクトの性格上、森研究者を代表として日本における多くの研究グループがこのプロジェクトに参加した。まず、体系的解析に必要な研究材料の作製に関する幾つかのプロジェクトとして約4千と思われる遺伝子の全遺伝子クローンの完成とそれを利用したDNAチップの完成、これらの遺伝子機能推測の為に必要なすべての遺伝子の破壊株の作製、新しい必須遺伝子発見の為の100箇所以上の領域の欠失の作製、遺伝子産物の同定に関わるRFHRタンパク質二次元電気泳動法による蛋白スポットの同定などが計画された。一方、これらの情報を処理する為のバイオインフォマティックスとして、新しい遺伝子ネットワーク解析の為のソフト開発、代謝パスウェイのアライメントに関するソフトの開発、新しいソフトウェアによる遺伝子、及びそのクラスター分類などと同時に一般に供給する為の大腸菌データシステムの改良及び拡充と文献データベースの構築が挙げられる。一方、網羅的な機能解析として、ORFクローンを用いた網羅的RNA結合タンパク質探索系の確立、破壊株あるいは欠失株を用いた網羅的発現解析システムの確立、機能未知遺伝子の機能の推定及び同定、各々の遺伝子産物の分離精製系の確立などが挙げられる。 |
今までのプロジェクトにおけるこれらの目的に対して全般的に幾つかの進捗度の状況があるにしろ、概ね満足すべき成果が得られたと思われる。まず、ORFクローンの完成であるが、予想以上の速度で進められ、既にその蛋白質の解析へ可能なクローンへの変換も可能になりつつある。 同様に破壊株作製についても既に1千以上の遺伝子についてそれが完成されているが、これはやや目標値を下回っているとは言え、最近技術的問題が解決され、今後は急速に破壊株の作製が進むものと思われる。欠失株作製に関しては、ほぼ予定通りのスピードで行われつつあり、DNAマイクロアレイ解析による遺伝子ネットワーク解明、代謝パスウェイ解析、機能未知遺伝子群の機能解析などに大きな貢献をすると期待される。 |
情報解析に関しては、遺伝子ネットワークのためのアルゴリズム解析、遺伝子クラスター解析などに止まらず、DNAマイクロアレイをつかった解析法についても新しい方法が開発されつつある。
データベースについても、このプロジェクトで得られたクローン、その他の情報のデータベース化が順調に進んでいるようで、機能解析においてもそのプロジェクトによって進捗状況に些かの差はあるとはいえ、このような遺伝子群の破壊株などを利用した網羅的機能解析は、ポストゲノムシークエンス時代において極めて重要な役割を持つこともあり、特に世界的に見て我が国にこの方面での役割が期待されており、この方面の到達レベルとしては世界に十分通じるものと考えてよいだろう。
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