2012 Fiscal Year Annual Research Report
人為起源物質分解能をモデルとした環境中での細菌の機能進化を司る分子基盤の解明
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22380047
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
永田 裕二 東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (30237531)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大坪 嘉行 東北大学, 生命科学研究科, 助教 (40342761)
津田 雅孝 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (90172022)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 環境細菌 / 自然生態系 / 人為起源物質 / 細菌進化 / 微生物機能開発 |
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| Research Abstract |
自然環境中に棲息する細菌の多くは既存の手法では培養困難であり、未開拓な微生物機能を従来の微生物学的手法で利用するのは難しい。近年盛んに行われている培養過程を介さないメタゲノム解析も、環境遺伝子の潜在能力は明らかにしているが、現段階では膨大な塩基配列情報を直接「機能」と結び付けることはできない。本研究では、従来の微生物学的手法で扱える培養可能な環境細菌が自然生態系で新規能力を獲得する機構を解明することで、潜在的微生物機能を有効利用するための分子基盤を確立することを目的とする。
本年度は、前年度に引き続き「環境細菌」として、全ゲノム情報が判明し分子遺伝学的手法が確立している有機塩素系殺虫剤γ-HCH完全分解資化細菌Sphingobium japonicum UT26株、分解の鍵酵素遺伝子として、UT26株のγ-HCH分解代謝の初期過程に関与する脱ハロゲン酵素LinAとLinBをコードする遺伝子およびそのホモログを主な材料として研究を進めると共に、他のγ-HCH分解細菌株３株についても解析を実施した。主な成果は以下の通りである。（１）環境中での酵素進化に関する研究として、(i) データベースから取得したLinBの構造的ホモログが新規の反応特性を持つことを明らかにした、(ii) LinBのbeta-HCH分解機能進化に関する知見を得た、(iii) LinBおよびそのホモログの酵素進化の実験的検証系を構築した。（２）環境中での環境細菌のゲノム進化に関する研究として、UT26以外のγ-HCH分解細菌株３株の全ゲノム配列を完全決定し、複数のγ-HCH分解細菌株が特有のプラスミドと挿入配列を介して独立に出現したことを強く示唆する知見を得た。（３）UT26株近縁株を利用して、細菌の環境中での機能進化を利用した新規能力獲得系を構築した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] ParI, an orphan ParA family protein from Pseudomonas putida KT2440-specific genomic island, interferes with the partition system of IncP-7 plasmids2012
Author(s)
Miyakoshi, M., M. Shintani, K. Inoue, T. Terabayashi, F. Sai, M. Ohkuma, H. Nojiri, Y. Nagata, M. Tsuda
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Journal Title
Environ Microbiol
Volume: 14
Pages: 2946-2959
DOI
Peer Reviewed
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