2019 Fiscal Year Annual Research Report
汚染土壌由来の有害化合物分解コンソーシアム：分解菌に対する共存非分解菌の役割
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17H03781
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
津田 雅孝 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (90172022)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永田 裕二 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (30237531)
大坪 嘉行 東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (40342761)
加藤 広海 東北大学, 生命科学研究科, 助教 (90727265)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 土壌汚染防止・浄化 / 有害化学物質 / 細菌 / 遺伝子 / 微生物相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
有害化合物分解細菌による効率的分解に共存非分解異種細菌が果たす役割とその機構の解明をめざした。汚染土壌から取得したフェナントレン(Phn)分解コンソーシアム由来のPhn完全分解Mycobacterium株と非分解Burkholderia株の組み合わせを中心にして、前者株がPhnで生育阻害されるGI現象を規定する遺伝子、そして、Phnによる前者株の生育阻害を後者株が緩和するSGI現象に各々関わる遺伝子の同定・解析を行ってきた。
1. Mycobacterium株からPhnによる生育阻害が大幅に緩和した突然変異株を前年度に複数単離した。本年度の研究で、そのうちの4株では細胞膜局在性の異なるタンパク質をコードする遺伝子に各々突然変異が存在し、この中の1株では細胞形態が変化していた。従って、Phn耐性と膜タンパク質の関連性が示唆され、細胞膜局在性タンパク質変異によるPhnの細胞外排出または細胞表層安定性の増強の結果としてのPhn耐性能獲得が推定された。
2. 前年度までのMycobacterium株のゲノム解析とRNA-seq解析で、Phnはフタル酸(Pht)、続いてプロトカテキュ酸(Pct)経由で分解され、その分解酵素遺伝子群の複数オペロンでの構成と、これらオペロンのPhn存在下での転写誘導を示していた。当該遺伝子クラスター内の推定転写制御遺伝子phtRの本年度での解析で、PhtRがPhnからPctまでの分解反応に関与する4オペロンの転写をPhn存在時に誘導することを示した。
3. Mycobacterium株とは進化系統関係が遠いProteobacteria門で多環芳香族化合物分解能を有する様々な環境細菌株はいずれも当該化合物に対するGI現象を示さず、現時点ではPhnによる生育阻害現象はMycobacterium株に限定されていた。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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