好気的メタン酸化細菌が高酸素濃度環境で窒素固定を可能にするメカニズム

• Project/Area Number: 25K08874
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38020:Applied microbiology-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 三井 久幸 東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (40261466)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2027: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2026: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2025: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
• Keywords: メタン酸化 / 窒素固定 / 転写 / 発現制御 / 酸素

Outline of Research at the Start

嫌気的世界で誕生したニトロゲナーゼは酸素O2に弱いにもかかわらず、好気性生物の繁栄の一端は、O2感受性を克服した多種多様な窒素固定生物が担っている。しかし、そのメカニズムの解明は進んでいない。応募者は、好気的メタン酸化細菌が同一細胞の内部でメタン酸化と窒素固定を両立する点に注目し、その窒素固定遺伝子の転写が周囲のO2濃度の上昇に伴って促進されるのを見出した。これは既知の好気性窒素固定細菌と正反対の反応である。本研究は、高O2濃度環境での窒素固定能に働く遺伝子とその機能を探ることにより、メタン酸化細菌がニトロゲナーゼの酸化的損傷に抗して窒素固定活性を持続するメカニズムの解明を目指す。