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2009 Fiscal Year Annual Research Report

尿酸の嫌気的微生物分解機構の解明と腸内共生

Research Project

Project/Area Number 20658024
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

大熊 盛也  The Institute of Physical and Chemical Research, 微生物材料開発室, 室長 (10270597)

Keywords窒素代謝 / 尿酸 / 嫌気性微生物 / 窒素源の再利用 / シロアリ / 共生
Research Abstract

窒素老廃物として尿酸を排泄する動物と嫌気的に尿酸を分解する細菌の共生は広く存在すると考えられるが、嫌気的分解に関与する酵素・遺伝子群をはじめ、分解細菌の生態や宿主動物との共生関係に関する研究はあまり進んでいない。シロアリとその腸内の嫌気的尿酸分解細菌による窒素源の再利用による共生は解明された数少ない例である。不溶性の尿酸を含む平板培地で嫌気的に尿酸を分解してハローを形成するCitrobacterr属などの腸内細菌群、Enterococcus属などの乳酸菌群、Clostridium属などグラム陽性嫌気性細菌などの細菌を様々なシロアリの腸内から分離して同定した。その過程で大腸菌も嫌気的に尿酸を分解することを見出した。そこで、分子生物学的研究に有利な大腸菌における嫌気的尿酸分解機構を解明することとし、トランスポゾン(Tn5)の挿入変異株を作成し、分解能欠損株を複数取得した。Arbitrary primed PCR法にてトランスポゾンの挿入周辺配列を決定して、挿入位置を調べたところ、大腸菌のゲノム上に3種存在するキサンチンデヒドロゲナーゼの相同遺伝子のひとつとその周辺の遺伝子クラスターに挿入が認められた。これらの遺伝子クラスターは機能未知のものが多く、推定上のpermeaseや転写制御因子も認められた。これら機能未知の遺伝子群が大腸菌における嫌気的尿酸分解に必須の役割を果たしていると考えられた。これらの遺伝子群を詳細に解析することにより、嫌気的尿酸分解に関わる新規の代謝・酵素の解明など学術上重要な発見につながるものと期待される。

  • Research Products

    (8 results)

All 2009

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] 動物と窒素固定細菌の共生は成立するか?-シロアリ腸内での共進化・共生機構からみえてきたもの2009

    • Author(s)
      大熊盛也、本郷裕一
    • Journal Title

      化学と生物 47

      Pages: 307-309

  • [Journal Article] シロアリ腸内微生物の多重共生2009

    • Author(s)
      大熊盛也、本郷裕一
    • Journal Title

      生物の科学遺伝 63

      Pages: 110-113

  • [Journal Article] Complex coevolution of symbiotic Bacteroidales bacteria of various protists in the gut of termites2009

    • Author(s)
      Noda S., et al.
    • Journal Title

      BMC Evol.Biol. 9

      Pages: 158

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] シロアリ共生微生物のゲノム解析とセルロース資源の高効率な利用2009

    • Author(s)
      大熊盛也
    • Organizer
      第25回日本微生物生態学会
    • Place of Presentation
      広島、広島大学
    • Year and Date
      2009-11-23
  • [Presentation] シロアリ腸内共生系における難培養微生物へのアプローチ2009

    • Author(s)
      大熊盛也
    • Organizer
      第29回日本微生物系統分類研究会
    • Place of Presentation
      木更津、かずさアカデミアホール
    • Year and Date
      2009-11-12
  • [Presentation] 多重共生するシロアリ腸内微生物群集のゲノム解析2009

    • Author(s)
      大熊盛也
    • Organizer
      第61回日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      名古屋、名古屋大学
    • Year and Date
      2009-09-25
  • [Presentation] Symbioses in the gut microbial community of termites for efficient cellulose digestion2009

    • Author(s)
      大熊盛也
    • Organizer
      The Society for Industrial Microbiology, SIM Annual Meeting and Exhibition 2009
    • Place of Presentation
      Canada, Toronto
    • Year and Date
      2009-07-30
  • [Presentation] Symbioses of flagellates and bacteria for efficient digestion in termite gut2009

    • Author(s)
      大熊盛也
    • Organizer
      Canadian Institute for Advanced Research, Integrated Microbial Biodiversity Program, 2009 Annual General Meeting
    • Place of Presentation
      USA, California, Asilomar
    • Year and Date
      2009-06-18

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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