Mechanism of Cyanobacteria-Actinomycetes symbiosis
| Project/Area Number |
23K26808
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| Project/Area Number (Other) |
23H02115 (2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 38020:Applied microbiology-related
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| Research Institution | Kitami Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小西 正朗 北見工業大学, 工学部, 教授 (90533860)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
八久保 晶弘 北見工業大学, 工学部, 教授 (50312450)
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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 |
¥19,240,000 (Direct Cost: ¥14,800,000、Indirect Cost: ¥4,440,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥11,830,000 (Direct Cost: ¥9,100,000、Indirect Cost: ¥2,730,000)
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| Keywords | synechococcus elongatus / coculture / cyanobacteria / growth promotion / isotope / シアノバクテリア / 放線菌 / 共生 / 共培養 / シデロフォア / 植物ホルモン / クオラムセンシング / 共生菌 / 増殖促進因子 |
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| Outline of Research at the Start |
ラン藻(シアノバクテリア)と放線菌(細菌)の共培養系において、単独培養と比べて、それぞれの微生物の増殖が劇的に向上する現象について、解析を進めている。別府フラスコ(2チャンバーフラスコ)による培養実験により、代謝物が関与していることが示唆されている。また、共培養によりそれぞれの微生物の炭素同位体比や窒素同位体比が変動することからそれぞれの微生物が互いの代謝物を利用していることが示唆された。現在、遺伝子発現解析やゲノム解析を駆使して関連する代謝の特定を試みている。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では液体肥料から見出したシアノバクテリア増殖促進放線菌Rhodococcus cerastiiのシアノバクテリア増殖促進機構の解明を目的としている。
シアノバクテリア増殖促進放線菌とシアノバクテリアの共培養系に2チャンバーが分離膜で仕切られた別府フラスコを導入し、細胞同士を非接触にした場合でも増殖促進効果が認められた。増殖量は混合共培養の時より若干良好であったことから、異種微生物間の物理接触は互いに増殖に負の影響を与えていることが示唆された。さらに、それぞれの微生物の安定炭素同位体比ならびに安定窒素同位体比の精密分析を実施したところ、同位体比に変動が認められた。安定同位体比は生化学反応の介して変動することが知られており、単独培養とは異なる生化学反応が進行していることが示唆された。
共培養と単独培養のシアノバクテリアの網羅的発現解析を実施し、現在詳細な解析を進めている。増殖促進細菌のドラフトゲノムシークエンスにより、インドール酢酸、シデロフォア等の生合成経路を有する可能性が示唆された。培地中成分分析については、アミノ酸の分析法を導入し分析系を立ち上げた。また、共生菌がIAA活性をもつことを見出した。
国内発表5件、海外発表2件の研究発表を行った。日本生物工学会大会において優秀学生発表賞を受賞した。
Tan Pei Yu，石田奨，加藤勇太，邱 泰瑛，八久保晶弘，小西正朗: 新規藍藻増殖促進細菌Rhodococcus cerastii AF2108の増殖促進メカニズムの調査，第75回生物工学会大会，名古屋大学，名古屋，2023年9月3日(口頭発表)
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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
予定していた、微生物間の接触による応答の評価のための別府フラスコを用いた培養実験、安定同位体実験を実施し、結果が得られている。またRNA-seqによるPCC7942の発現解析やシデロフォア分析も予定通り実施した。概ね計画通り検討を進めることができているため、(2) おおむね順調に進展している。とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、計画通り共生解除変異株を取得し、遺伝学的な研究を推進し、関連遺伝子を特定する。
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Report
(1 results)
Research Products
(6 results)
