生物間相互作用を用いたバイオリソース開拓技術の開発

Research Project

Project/Area Number	23K05269
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 39060:Conservation of biological resources-related
Research Institution	University of Yamanashi
Principal Investigator	田中靖浩山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (50377587)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	遠山忠山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (60431392) 森一博山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (90294040)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000) Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords	未培養・難培養性微生物 / 珪藻 / バイオリソース / 生物間相互作用
Outline of Research at the Start	本研究では、バイオリソース開拓の観点から、未培養・難培養性微生物を生物間の相互作用により分離培養化する技術を開発し、その技術を用いることで系統的に新規な微生物だけで構成される微生物ライブラリーを構築する。具体的には、本申請者らが開発したウキクサ共培養法（無菌化したウキクサに環境試料中の微生物群集を接種・共培養する方法）のコンセプトを他の水生植物や微細藻類に適用し、ウキクサ共培養法では取得できない未培養・難培養性微生物の取得が可能な方法を見出す。また、取得した未培養・難培養性微生物については、系統的な新規性を評価し、各種有用機能の有無を調べることでバイオリソースとしての有用性を評価する。
Outline of Annual Research Achievements	本研究は、バイオリソース開拓の観点から、未だに培養法が確立されていない、あるいは培養が困難な「未培養・難培養性微生物」を生物間の相互作用により分離培養化する技術を開発し、この技術を用いることで系統的に新規な微生物だけで構成される微生物ライブラリーを構築することを目的としている。本年度は、珪藻（Achnanthidium minutissimum）と微生物間の相互作用を利用した「珪藻-微生物共培養法」の開発を進め、本方法によって河川水などの環境試料から難培養性の細菌群として知られるVerrucomicrobiota門に属する菌株をはじめ、多数の系統的に新規な細菌（16S rRNA遺伝子が既知種由来の当該配列と98.7%以下の菌株）の取得に成功した（3つの環境試料から計163株）。またその一方で、新たな「未培養・難培養性微生物」分離培養法の開発に使用する微細藻類の取得についても検討し、Chlorococcum属、Tetradesmus属に近縁な2株の取得に成功した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 本研究課題では、生物間の相互作用を利用した新しい「未培養・難培養性微生物」の開発に加え、その方法により系統的に新規な微生物を300株以上取得することを目標値としている。上述のように現段階で1種の「未培養・難培養性微生物」分離培養技術の開発に目処がつくとともに、系統的に新規な微生物の取得数が目標値の約1/2に達している。そのため「おおむね順調に進展している」と判断した。
Strategy for Future Research Activity	現段階で「おおむね順調に進展している」ことから、今後は当初の計画どおりに進める。すなわち、2024年度は2023年度と同様に生物間の相互作用を利用した新しい「未培養・難培養性微生物」の開発を進めつつ、系統的に新規な微生物ライブラリー（バイオリソース）を拡充する予定である。また、最終年度となる2025年度に関しては取得したバイオリソースの有用性（植物・微細藻類生育促進能、多糖類分解活性、二次代謝産物生産能などから選定）を評価する。