2010 Fiscal Year Annual Research Report
高度好熱菌性油田細菌の原始的なアルカン代謝および生態に関する研究
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22380175
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
森川 正章 北海道大学, 大学院・地球環境科学研究院, 教授 (20230104)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鷲尾 健司 北海道大学, 大学院・地球環境科学研究院, 助教 (50241302)
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| Keywords | Geobacillus thermoleovorans / 高度好熱性細菌 / アルカン代謝 / ゲノム / アルデヒド脱水素酵素 / アルコール脱水素酵素 / acyl-CoA dehydrogenase |
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| Research Abstract |
私たちはこれまでにさまざまな油田環境から新属あるいは新種細菌を単離し、それらが有する固有のアルカン(石油主成分)代謝機構や酵素の諸特性を分子レベルで明らかにしてきた。本研究課題では、以下の二点を目的とした研究を計画した。
1.深部地下油田から単離した高度好熱性細菌Geobacillus thermoleovorans B23の生化学的解析と全ゲノム解読を行い、そのユニークな原始的アルカン代謝機構および関連遺伝子構造の全容を解明することによって「生命の高温環境起源説を傍証」する。2.深部地下油田環境中の高度好熱性酢酸菌およびメタン菌を中心とした「光エネルギーに依存しない深部油田微生物圏の栄養共生関係」を探る。本年度は特に1について研究を進めた。
まず、B23ゲノムDNAを大量精製し、ロシュ社製454 genome sequencer GS FLXを用いてゲノム配列を解析した(外部委託)。最終的に合計8,744万塩基配列を決定し、予想ゲノムサイズ3.6Mbのうち96%に相当する3.47Mbの配列情報を得る事ができた。その結果、アルカン代謝の中心的役割を果たすと思われる既知の遺伝子群はB23ゲノムには含まれていないことが分った。そこで、潜在プラスミドを探索したが、電気泳動上は存在が確認されなかった。以上の結果は、B23のアルカン代謝に関わる遺伝子群が従来とは全く異なることを示唆する。一方、既に生化学的解析を終了し、アルカン代謝に関与することが示唆されている長鎖アルデヒド/アルコール脱水素酵素遺伝子群については、上記解読済みゲノム配列内にその位置を特定することができた。そこでその上流および下流のゲノム情報解析を行なったところ、脂肪酸代謝に関わる遺伝子クラスターを見出した。興味深いことに脂肪酸代謝の第一段階を担う酵素遺伝子(acyl-CoA dehydrogenase gene)が2つ縦列して存在していた。これらの情報は本研究目的であるG thermoleovorans B23のアルカン代謝全容の解明に貢献するものである。
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