1. 遺伝子工学の原理とその展開 (木村光) 1 |
1.1 遺伝子工学の背景 2 |
1.1.1 遺伝現象の認識 2 |
1.1.2 遺伝子と分子生物学の物質的基盤 2 |
1.1.3 遺伝子工学の発展 3 |
1.2 遺伝子の単離と増幅 5 |
1.2.1 遺伝子の分離法 5 |
1.2.2 ベクターの作製 8 |
1.2.3 遺伝子ライブラリーの作製 8 |
1.2.4 宿主-ベクター系 8 |
1.3 遺伝子の発現とその利用 10 |
1.3.1 遺伝子の発現 10 |
1.3.2 たんぱく質の生産 11 |
1.4 今後の展望 12 |
2. ベクターと宿主菌の形質転換-原核微生物- (室岡義勝) 14 |
2.1 大腸菌の形質転換 14 |
2.2 大腸菌で用いられるプラスミドベクター 14 |
2.2.1 クローニング用ベクター 14 |
2.2.2 塩基配列決定用一本鎖DNAベクター 18 |
2.2.3 プロモーター検索用ベクター 20 |
2.2.4 発現用ベクター 22 |
2.3 バシルス菌の遺伝子操作 23 |
2.3.1 バシルス菌の形質転換 24 |
2.3.2 バシルス菌で用いられるベクター 24 |
2.4 シャトルベクター 25 |
2.5 クローン化遺伝子の相同組換え 27 |
2.6 放線菌の遺伝子操作 27 |
2.6.1 放線菌で用いられるベクター 27 |
2.6.2 放線菌の形質転換 29 |
2.7 その他の有用細菌の宿主-ベクター系の開発 29 |
2.7.1 グラム陰性細菌の遺伝子操作 29 |
2.7.2 グラム陽性細菌での遺伝子操作 30 |
2.8 エレクトロポレーションによる遺伝子導入 31 |
3. ベクターと宿主菌の形質転換-酵母,カビ,キノコー (東江昭夫) 33 |
3.1 酵母の形質転換系 33 |
3.2 供与体DNA 35 |
3.2.1 インテグレーションベクター(YIp型ベクター) 35 |
2.2.2 プラスミドとして維持されるベクター 36 |
3.2.3 セントロメアベクター(YCp型ベクター)37 |
3.2.4 YLp型ベクター 37 |
3.3 酵母遺伝子のクローニング 38 |
3.3.1 遺伝子の機能に基づく方法 38 |
3.3.2 遺伝子の特異配列を選択に利用する方法 39 |
3.4 形質転換を利用した遺伝解析法 39 |
3.4.1 予定部位への挿入 39 |
3.4.2 遺伝子破壊株の造成 40 |
3.4.3 遺伝子置換 41 |
3.4.4 ギャップ修復によるクローニング 43 |
3.4.5 挿入DNA近傍のクローニング 43 |
3.5 発現ベクター 43 |
3.6 分泌ベクター 44 |
3.7 Saccharomyces cerevisiae 以外の酵母宿主-ベクター系 44 |
3.7.1 2μm DNA様プラスミドがある場合 45 |
3.7.2 2μm DNA様プラスミドが存在しない場合 46 |
3.7.3 リボソームDNAの利用 46 |
3.8 糸状菌の形質転換系 46 |
3.8.1 Neurospora crassa 47 |
3.8.2 Aspergillus nidulans 48 |
3.8.3 Penicillium chrysogenumn 48 |
3.9 キノコの形質転換系 49 |
3.9.1 Coprinus cinereus 49 |
3.9.2 Schizophyllum commune 49 |
4. 酵素たんぱく質の遺伝子の単離と解析 (村田幸作) 51 |
4.1 生体の代謝 51 |
4.1.1 代謝経路と酵素 51 |
4.1.2 代謝制御機構 52 |
4.1.3 酵素たんぱく質の合成 53 |
4.1.4 DNAの構造,複製,転写 59 |
4.2 変異株の取得 61 |
4.2.1 突然変異の種類 61 |
4.2.2 突然変異誘発法 62 |
4.2.3 変異株の分離 64 |
4.3 たんぱく質のアミノ酸配列の決定 65 |
4.3.1 N-末端アミノ酸配列 66 |
4.3.2 C-末端アミノ酸配列 66 |
4.4 遺伝子のクローニング 66 |
4.4.1 変異株を利用する遺伝子のクローニング 67 |
4.4.2 mRNAを利用する遺伝子のクローニング 70 |
4.5 遺伝子の塩基配列の決定 76 |
4.5.1 遺伝子の増幅 76 |
4.5.2 制限地図の作製 77 |
4.5.3 DNA塩基配列の決定 77 |
4.6 遺伝子産物の同定 78 |
5. 遺伝子の発現-細菌を中心とする原核生物- (鈴木譲・渡部邦彦) 80 |
5.1 原核生物遺伝子の発現 80 |
5.1.1 原核生物遺伝子の基本構造 81 |
5.1.2 原核生物遺伝子の転写制御と転写制御を用いた遺伝子工学的手法による発現の改良 89 |
5.1.3 原核生物遺伝子の翻訳制御と翻訳制御の改変に基づく発現の改良 100 |
5.1.4 原核生物での遺伝子発現至適化のための要素 105 |
6. 遺伝子の発現-酵母を中心とする真核生物- (原島俊) 107 |
6.1 真核生物遺伝子の発現と調節 107 |
6.1.1 真核生物遺伝子の基本構造と発現 108 |
6.1.2 真核生物遺伝子の転写制御 110 |
6.1.3 相補的DNA,化学合成遺伝子による発現 124 |
6.1.4 真核生物mRNAの安定性 125 |
6.1.5 真核生物遺伝子の翻訳制御 126 |
6.1.6 たんぱく質の分解 128 |
6.1.7 遺伝子工学による分泌生産 129 |
6.1.8 遺伝情報と遺伝子工学(コドンとアミノ酸) 133 |
7. 各種生物機能をもつ細胞の分手育種とその利用 137 |
7.1 微生物 (村田幸作) 137 |
7.1.1 細胞形態の改変 137 |
7.1.2 細胞生理機能の改変 143 |
7.2 動物 (佐々木隆造・上田正次) 148 |
7.2.1 動物細胞によるたんぱく質生産の問題点 148 |
7.2.2 動物細胞によるたんぱく質生産過程 150 |
7.2.3 たんぱく質生産量を支配する要因 151 |
7.2.4 組換え型たんぱく質生産細胞の作製 153 |
7.2.5 動物細胞によるエリスロポエチンの生産 155 |
7.3 植物の生物機能向上と遺伝子工学 (大山莞爾) 158 |
7.3.1 植物の生物機能 158 |
7.3.2 植物遺伝子工学の基盤 159 |
7.3.3 生物機能の向上と植物遺伝子工学の発展 160 |
7.3.4 光合成と遺伝子工学 165 |
7.4 ペプチド性物質の生産 (村田幸作) 169 |
7.4.1 大腸菌によるマグロ成長ホルモンの発現生産 171 |
7.4.2 酵母によるマグロ成長ホルモンの発現 175 |
7.5 非ペプチド性物質の生産(代謝系酵素遺伝子の利用) (木村光) 179 |
7.5.1 ATP生産の効率化 180 |
7.5.2 グルタチオンの生産 181 |
7.5.3 ジャンボ酵母の創製とS-ラクトイルグルタチオンの大量調製 183 |
8. 遺伝子組換え生物の安全性 (木村光)185 |
参考文献 189 |
索引 193 |