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微生物遺伝学研究室
Microbial Genetics Lab.
担当教員: 前田理久 教授／博士（農学）
＜研究略歴＞
学部｢tRNAの修飾酵素が認識する最小構造について｣(東京大学工学部)，
大学院(修士・博士)｢好熱性細菌のウレアーゼをコードする遺伝子群について｣(東京大学大学院農学系研究科)，
博士研究員｢PCB/ビフェニル分解菌の分解関連酵素および遺伝子について｣(理化学研究所)，
明治大学農学部専任講師，専任准教授を経て現職。
＜主な担当科目＞
基礎分子生物学，微生物遺伝学，微生物実験，バイオテクノロジー実験
＜研究室所在＞
第一校舎5号館6階5-605室
研究テーマ
バクテリアは，多様な環境に適応する能力を持っているだけでなく，進化に対しても大きなポテンシャルを持っている。当研究室ではこれらの分子機構を解明することを目的として，重要な役割を担っていると考えられる制御系あるいは遺伝子の動的メカニズムの起源を究明する。方法は，現在の分子生物学的手法の全てを使って行い，必要ならば，全く新しい概念に基づいた方法を開発して行う。
当研究室では，4つの研究グループ(A, B, E, G)で研究を行っている。
グループA：(1)遺伝子発現制御の基本と考えられる，DNAとRNAまたはタンパク質との相互作用の仕組みがどのようにして生まれ，発展してきたかを理解するための基盤づくり。(2)水平伝達した遺伝子がその細胞の中で機能するまでの過程を詳細に解析できる実験系の構築。(3)制御の多様性創成のモデル系構築。(4)環境に対する最も効果的な制御系の記述と作製。
環境浄化と有用物質生産の融合技術の開発(グループB)：(1)1種のバクテリアによる生産系の構築と炭素収率の改善よる生産性向上。(2)2種類以上のバクテリアを用いた生産系の構築。(3)代謝系における反応の流れに焦点を当てた発酵工学的手法による生産性向上。(4)ゲノム改変を伴う代謝系全体の再構築による新規プラットフォームの作製。
バクテリアの環境に適応した増殖制御機構(グループE)：増殖速度を決定する要因についての完全な記述を目指す。リボソーム超分子複合体に対して，(1)数の制御，(2)リボソームと相互作用する非リボソームタンパク質が関与する事象，の分子機構を解明する。
また，全tRNA遺伝子の発現制御機構を明らかにする。
バクテリアの進化に大きく貢献しているゲノミックアイランドの起源，分子機構，進化(グループG)：水平伝達はまれにしか起こらない現象である。生物はその事象が起こる確率も巧みに制御して細胞，さらには種を維持している。(1)まれにしか起こらない現象の動態をモニターできるツールを開発し，精確に記述する。(2)分子機構の詳細を明らかにする。(3)ゲノミックアイランドを利用したバクテリア育種法を確立し，応用する。
・研究室メンバー：修士２年 0名；修士１年 2名；学部４年 6名；学部３年 7名
研究業績
- M. Travisano, M. Maeda, F. Fuji, and T. Kudo, 2018. Rapid adaptation to near extinction in microbial experimental evolution. J. Bioecon., 20(1): 141-152
- M. Maeda, T. Shimada, and A. Ishihama, 2015. Strength and regulation of seven rRNA promoters in Escherichia coli. PLOS One, 10: 1371-1389
- T. Shimada, N. Saito, M. Maeda, K. Tanaka, and A. Ishihama, 2015. Expanded roles of leucine-responsive regulatory protein in transcription regulation of the Escherichia coli genome: Genome SELEX screening of the regulation targets. Microb. Genom. 1: 1-19