| Project/Area Number |
23K05363
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 40030:Aquatic bioproduction science-related
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| Research Institution | Research Institute of Environment, Agriculture and Fisheries, Osaka Prefecture |
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Principal Investigator |
秋山 諭 地方独立行政法人大阪府立環境農林水産総合研究所(環境研究部、食と農の研究部及び水産研究部), その他部局等, 主任研究員 (90711672)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻村 裕紀 地方独立行政法人大阪府立環境農林水産総合研究所(環境研究部、食と農の研究部及び水産研究部), その他部局等, 研究員 (30880885)
山本 圭吾 地方独立行政法人大阪府立環境農林水産総合研究所(環境研究部、食と農の研究部及び水産研究部), その他部局等, 研究部長 (80503937)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | セルロース分解酵素 / 有殻渦鞭毛藻類 / Alexandrium / 細胞外皮 / 高セルロース有機物 |
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| Outline of Research at the Start |
沿岸域や陸域から供給された枯死した海草や顕花植物由来の高セルロース有機物の分解者が持つセルロース分解酵素が、有殻渦鞭毛藻類に与える影響を明らかにする。海底に高セルロース有機物が供給されると、その分解者である微生物が増殖し、セルロース分解酵素活性が高まることが想定される。渦鞭毛藻類にはセルロースでできた外皮を持つ種がおり、生活史において海底と密接に関係した段階を経る。本研究では、高セルロース有機物の分解者および分解酵素と、これら渦鞭毛藻類が海底付近で接触することによる影響を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
海底に沿岸域や陸域から枯死した海草や顕花植物由来の高セルロース有機物が供給されると、その分解者である微生物が増殖し、付近のセルロース分解酵素活性が高まることが想定される。海域にはセルロースでできた外皮（殻）を持つ渦鞭毛藻類がおり、生活史において海底と密接に関係した段階を経る。そのため、堆積した高セルロース有機物の分解者および分解酵素と、これら渦鞭毛藻類が海底付近で接触し、影響を受けている可能性がある。本研究では、有殻渦鞭毛藻類の生活史の各段階で、このセルロース分解酵素が細胞外皮に損傷を与えるのか、またその損傷が増殖抑制に寄与するのかを明らかにすることを目的とする。2024年度は以下の研究成果を得た。
(1) 天然環境下におけるセルロース分解酵素の分布調査：前年度に引き続き大阪府南部の小河川の河口部、干潟、アマモ場周辺の砂浜域や沖合の泥底を対象に底質のサンプリングを実施し、環境中のセルロース分解酵素の分布調査を実施した。燃焼温度別の強熱減量で、低温帯の割合が高かった干潟や河口部で酵素活性が確認された。一方で、貝殻由来と思われる高温帯の強熱減量の割合が高い開放的な砂浜域では、酵素活性は検出限界以下であった。酵素活性、強熱減量ともに季節変化は不明瞭で、地点依存的な結果となった。
(2) 細胞外皮へのセルロース分解酵素の影響：既往知見に基づき細胞透過処理法として実施されているセルロース処理を渦鞭毛藻に対して実施した。その結果、90％以上の細胞で外皮の消失が確認された。また、残りの細胞でも、セルロースに対する蛍光染色を施しても、不明瞭な青色蛍光を発するのみであったことから、セルラーゼが細胞外皮のセルロースを分解したことが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまでの試験によりin vitroでの渦鞭毛藻のシスト形成試験の系が確立しており、また天然環境下にけるセルロース分解酵素活性が確認された底質も確保できている。これまでのところ、おおむね計画通り順調に進展しており、2025年度には渦鞭毛藻の遊泳細胞やシストに対する酵素の影響評価を実施する。
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| Strategy for Future Research Activity |
渦鞭毛藻の増殖・生残に対するセルロース分解酵素の影響を調べるために、in vitro試験により遊泳細胞、シスト形成、シスト発芽時に酵素を添加し、各生活史各段階への酵素による影響を評価する。
細胞透過処理試験では、処理の有無にかかわらず、電子顕微鏡観察に向けた前処理過程において細胞形態の保持が不十分であり、納得のいく顕微鏡画像は得られていない。現在、処理済みの細胞は固定・冷蔵保存しており、今後観察に適した前処理方法の再検討と改善を行う予定である。
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