Mechanism and ecological meaning of lanthanide switch in phyllospheric methylotrophs

• Project/Area Number: 25K01933
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38020:Applied microbiology-related
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 谷 明生 岡山大学, 先鋭研究領域, 准教授 (00335621)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2027: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2026: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2025: ¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000)
• Keywords: Methylotrophs / lanthanides / methanol dehydrogenase

Outline of Research at the Start

Methylobacterium属細菌は植物葉上の主要な共生細菌であり、植物が放出するメタノールをメタノール脱水素酵素(MDH)で酸化して炭素源・エネルギー源として利用する。MDHにはカルシウム依存のCa-MxaFとランタニド(Ln)依存のLn-XoxFの二種類が存在する。本研究では(1)二種のMDHがLnに応答して発現切り替えされるLnスイッチの分子機構の解明と、(2)その進化的な意義、すなわち植物葉上のLn量がXoxFを誘導できるほど十分ではないが故に、本属細菌はMxaFを獲得し、Ln非存在下でもメタノールを利用できるようになったことを示す。