2010 Fiscal Year Annual Research Report
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20248009
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
祥雲 弘文 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 名誉教授 (70012036)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
若木 高善 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (70175058)
伏信 進矢 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教 (00302589)
佐々木 康幸 東京農業大学, 応用生物科学部, 助教 (50398814)
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| Keywords | 脱窒 / Fusarium oxysporum / 亜硝酸還元酵素 / nirK / フラボヘモグロビン / P450nor / 放線菌の硝酸呼吸 / 硝酸還元酵素 |
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| Research Abstract |
昨年度までに、Fusarium oxysporumおよび麹菌Aspergillus oryzaeから、脱窒に関わる亜硝酸還元酵素遺伝子(nirK)の単離に成功し、それが細菌脱窒系のオルソログであることを明らかにして、ミトコンドリアの起源と進化に関して新たな視点を提示した。今年度はさらに、F.oxysporumに匹敵する強力な脱窒真菌であるCylindrocarpon tonkinenseの脱窒遺伝子の解析を行った。本菌を脱窒条件で培養した時にup-regulateされる遺伝子をsupression subtraction hybridization(SSH)法を用いて同定した。その結果、nirK、シトクロムP450型のNO還元酵素(P450nor)、フラボヘモグロビン(Fhb)、ギ酸/硝酸トランスポーターのホモログ遺伝子が脱窒に関わることが分かった。特に、後者2つの遺伝子の脱窒への関与はこれまで知られておらず、カビ(真核微生物)の脱窒システムに新たな知見をもたらした。
また、昨年度までに放線菌S.antibioticusとS.coelicolorの新規な窒素代謝に関する研究を行ったが、今年度は引き続き、S.coelioolorの解析を行った。本代謝に関わると考えられる遺伝子の発現確認を行ったところ、Fhb,異化型硝酸還元酵素(dNar),同化型亜硝酸還元酵素(aNir)の発現が確認された。また、破壊株を作成し、dNar,aNir破壊株と野生型の表現型の比較により、本代謝が行われる意義についての検証を行った。
我々は以前、排水処理の過程で発生する強力な温室効果ガスである亜酸化窒素(N_2O)を減少させる好気脱窒菌としてPseudomonas stutzeri TR2を取得していたが、その脱窒能力を詳細に検討し、水処理への応用条件を探った。さらに、新規な脱窒菌の取得を試み、強力なN_2O還元活性を持つ微生物を複数種類取得した。
昨年度までにA.oryzaeのFhbの細胞内の局在と酸化ストレスに関する研究を行ったが、今年度はその成果をまとめて発表した。
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