自然環境における放線菌の生理・生態に関する研究

• Project/Area Number: 15J08354
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Applied microbiology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 河内 護之 東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(PD) (70771294)
• Project Period (FY): 2015-04-24 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: Streptomyces geiseus / autoclaved soil / sporulation / 放線菌 / 土壌培養 / Streptomyces griseus / 核酸抽出

Outline of Annual Research Achievements

放線菌の土壌培養について、昨年度までに、放線菌S. griseusの培養条件、核酸の抽出条件並びに土壌抽出液作成方法について検討を実施した。本年度は、これまでに確立した系を用い、グロースカーブを作成した。12時間おきに1週間サンプリングを計3回行い、RNAとDNAの抽出した。DNAを用い、ハウスキーピング遺伝子hrdBのコピー数を指標にグロースカーブを作成した結果、菌体がほぼ生育していないことが明らかとなった。そこで、発芽を促進する為に土培養時にカゼインを0.05%(g/gsoil)添加し再度培養を行い、実体顕微鏡並びにSEMにより観察した。その結果、明らかに添加前と比較し、気中菌糸並びに胞子形成が旺盛になっている様子が観察された。この条件で24hごとに計6日間サンプリングし、RNAとDNAの抽出を行った。グロースカーブを作成した結果、hrdBのコピー数が4日目に約1万倍になり、その後ややコピー数が減少した。以上の解析により、土壌でのS. griseusの生育の様子が初めて明らかとなった。続いて菌体が増殖している3daysとやや溶菌している5daysからRNAを抽出し、トランスクリプトーム解析に十分なRNA量の取得した。また、土壌培養抽出液寒天培地S. griseusの野生株を植菌し、１週間培養後RNAの抽出を実施した。その結果、トランスクリプトーム解析を実施可能な程度のRNAを取得した。これらのRNAを用いたトランスクリプトーム解析により、土壌での生育に必要とされる遺伝子群が明らかとなることが今後期待される。
また、放線菌と糸状菌の共培養並びに放線菌の連続観察系については、本年度は、継続して実験を実施したが、連続観察の系の確立並びに共培養による新しい知見を得るには至らなかった。今後も継続的に解析していくことで連続観察系の構築や、共培養から新しい知見の発見を目指す。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Presentation] 土壌での放線菌の生理・生態解析を目指しStreptomyces griseusの滅菌土壌培養 (2017)
  • Author(s): 河内護之、手塚武揚、妹尾啓史、大西康夫
  • Organizer: 日本農芸化学会2017年度大会
  • Place of Presentation: 京都女子大学 (京都府、東山区)
  • Year and Date: 2017-03-17
• [Presentation] Soil cultivation system for physiological analysis of Streptomyces griseus (2017)
  • Author(s): Moriyuki Kawauchi, Takeaki Tezuka, Keishi Senoo, Yasuo Ohnishi
  • Organizer: International Symposium on Biology of Actinomycetes 2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Development of a soil cultivation system of streptomycetes (2017)
  • Author(s): Moriyuki Kawauchi, Takeaki Tezuka, Keishi Senoo, Yasuo Ohnishi
  • Organizer: International Union of Microbiological Societies 2017 Congress
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 土壌での放線菌の生理・生態解析を目指しStreptomyces griseusの滅菌土壌培養 (2017)
  • Author(s): 河内護之、手塚武揚、妹尾啓史、大西康夫
  • Organizer: 環境微生物系学会合同大会2017
• [Presentation] 滅菌土壌を用いた放線菌Streptomyces griseusの培養-土壌における放線菌の生理・生体解析を目指して- (2016)
  • Author(s): 河内護之、手塚武揚、妹尾啓史、大西康夫
  • Organizer: 第31回日本放線菌学会大会
  • Place of Presentation: 東京大学 (東京都、文京区)
  • Year and Date: 2016-09-08