浮遊性海洋シアノバクテリアのバイオエコモニタリングへの応用

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12555226
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 竹山 春子 (張 春子) 東京農工大学, 工学部, 助教授 (60262234)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高野 博幸 太平洋セメント研究本部, 佐倉研究所・環境技術グループ, 研究職 ; 和気 仁志 ぺんてる株式会社, 中央研究所・第6研究室, 室長 ; 田中 剛 東京農工大学, 工学部, 助手 (20345333)
• Keywords: 刺激応答エレメント / 海洋シアノバクテリア / ノニルフェノール / UV-A / NaCl / 海洋環境モニタリング / ゲノムライブラリー

Research Abstract

本年度は、昨年度に引き続き海洋シアノバクテリアからの環境応答エレメントのスクリーニングとそれらの解析を行った。
1)洋シアノバクテリアsynechococcus sp.からの環境毒物応答エレメントのスクリーニング
海洋シアノバクテリアsynechococcus sp. N : KBG15041cを宿主とした小断片化ゲノムライブラリーを用い、ノニルフェノール(1μM)、UV-A照射(900μW/cm^2)、及び、NaCl濃度変化(2%→4%)に対して応答するエレメントをスクリーニングした。その結果、ノニルフェノールへの応答実験では、約30%のクローンが応答したことにより、特異的な応答ではない可能性が示唆された。一方、UV-A照射やNaCl濃度の変化に対する応答実験では、特異的に応答する。クローンがそれぞれ、1クローン、2クローン得られた。また、通常培養時に強く発光するクローンが5クローン確認された。
2)境毒物応答エレメントのキャラクタリゼーション
刺激応答エレメントとして、転写調節因子結合配列やプロモーター様配列の存在が確認された。UV-A照射に対して応答が確認された。クローンからは、CAP/CRPが結合する配列が確認された。また、NaCl濃度の変化に対して応答を示した2クローンからは、酸化的刺激に対する応答に関与する転写調節因子OxyR, FNRが結合する配列がそれぞれ確認された6一方、通常培養時に強く発光するクローンが保持するゲノム断片の塩基配列の決定により、見出された5クローンのうち3クローンは同一のものであることが確認されたが、その他に、シアノバクテリアにおいて高発現プロモーターとして機能する配列も見出された。
上記の結果より、海洋シアノバクテリアにおける環境応答エレメントの一部が取得できたが、実際スクリーニングの対象としたゲノムは全体の2%以下であったため、カバー率を向上することにより、より多くの応答エレメントを取得することが可能であると思われた。

Research Products

• [Publications] Haruko Takeyama et al.: "Analysis of marine cyanobacterial buoancy for application of environmental monitoring"J.Appl.Phycol. 14. 91-95 (2002)
• [Publications] Haruko Takeyama et al.: "Screening of soil bacteria for production of bio-cleaner"Appl. Biochem. Biotecnol. 98/100. 319-326 (2002)
• [Publications] Haruko Takeyama et al.: "In situ identification of synbiotic dinoflagellates, symbiodinium A, B and C, with fluorescence-labeled rRNA-targeted oligonucleotide probes"J. Microbiol. Methods. (in press).