新規Armatimonadetes門細菌の機能・生態の解明に関する研究

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K06088
• Research Institution: Hirosaki University
• Principal Investigator: 殿内 暁夫 弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (50302021)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ゲノム解析 / メタゲノム解析

Outline of Annual Research Achievements

白神山地のブナ樹皮から分離したArmatimonadetes門Capsulimonas corticalis AX-7株の機能・生態の解明を試みる。2021年度に明らかにしたのは以下の通りである。前年度からの課題であったゲノム解析やRNAseq解析の阻害要因となる多糖生産は、培地の炭素源として多糖を構成するグルコース・ガラクトース・マンノース・キシロース以外の糖を用い、振盪培養を行うことで減少することが示された。多糖生産を減少させた条件でゲノムDNAを抽出することで純度の高いゲノム解析に成功した。AX-7株ゲノムは7,645,051 bpの環状ゲノムでGC含量は60.3%と多核、CDSは6,631個の存在が予想された。
ゲノム配列に基づいて予想されたタンパク質配列よりKEGGデータベースで代謝予測を行ったところ、多糖生産に関連する代謝は見出されなかった。このことから多糖生産に関与する未知の経路の存在が考えられた。
樹皮に生息するAX-7株をブナ・スギ・ヤマナラシを対象にしてメタゲノム的手法で解析したところ、AX-7株はスギと関連性が高く、ついでブナから多く検出され、ヤマナラシからは検出されないという前年度の解析が再現性が確認された。また、ブナ・スギでのAX-7株や類縁種の存在量に時期的変動はみられず、ブナ・スギの樹皮表面に安定して生息していることが示唆された。なお、ヤマナラシ樹皮抽出物がAX-7株の生育を阻害するという予備的な実験結果を得ている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

予定していた計画の80%は順調に進捗している。解析の阻害要因となっていたAX-7の生産する高粘度多糖を減少させる条件を見出し、ゲノム解析には成功した。ただし、多糖生産んを減少させる条件検討に手間取ったため、生息環境との関連性を見出す研究については若干遅れている。

Strategy for Future Research Activity

多糖の生産を減少させることに成功したので、今年度は生理・生化学的な性質と生息環境との関連性を調べる実験に取り組む。具体的にはスギ・ブナ・ヤマナラシの樹皮や樹皮抽出物がAX-7の生育や遺伝子発現に及ぼす影響を調べていく。また、ゲノム情報から予測される性質を詳細に解析する。

Causes of Carryover

全ゲノム解析に成功したのが年度末であったため、ゲノム情報に基づく実験が出来なかったことが理由である。AX-7株と生息環境との相互関係を調べるための培養実験の消耗品（培地成分）に充てる。