2011 Fiscal Year Research-status Report
単一細胞技術を用いた海綿内で共存する天然化合物生産細菌の特定およびその培養
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23760755
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
MORI TETSUSHI 早稲田大学, 理工学術院, 助教 (00590100)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2013-03-31
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| Keywords | 微生物 / 海洋資源 / 生態学 / 単一細胞解析 |
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| Research Abstract |
海綿からは様々な天然化合物が検出されており、これらの化合物は医療分野において、非常に重要とされている。これらの化合物を得るためには、海綿そのものを破砕し化合物を抽出する方法が通常である。しかしながら近年では、海綿内で検出されている化合物は海綿そのものからではなく、生産元は海綿と共生しているバクテリアである事が推測されている。現在でもメタゲノム解析より、様々なポリケチド遺伝子が発見されているが、ポリケチドとそれを合成するバクテリアの直接的な関連はまだ証明されていない。本研究ではこの関連性を明らかするためには、単一細胞技術に着目し、ポリケチド合成バクテリアの同定を行った。 本年度は、T.swinhoeiの黄色種海綿に対し、Onnamide A生産バクテリアの同定を試みた。用いた手法として、黄色種海綿を破砕し、海綿抽出液からバクテリア画分を獲得した。得られた画分に対し、フローサイトメーターにより単一細胞の分離を行い、MDA法を用いてゲノムDNAを増幅した。その後、増幅したゲノムDNAに対し、Onnamide Aを合成するポリケチドシンターゼ（PKS）遺伝子群に特異的なプライマーおよびバクテリアの16S rDNA遺伝子に対する縮重プライマーを用いてNested PCRを行い、それぞれの遺伝子を増幅した。最終的に増幅されたサンプルに対して、シーケンス解析を行った。その結果、48サンプル中、16サンプルから2種類の遺伝子の増幅が確認できた 。またそれぞれのサンプルから得られた増幅産物のシーケンス解析の結果、それぞれPKS遺伝子、Entotheonella sp.であることが確認された。これらの結果により、単一細胞技術を用いた事でOnnamide Aを生産するバクテリアの同定に成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究においては、当初の計画よりやや遅れている。平成23年度の計画内ではTheonella swinhoeiの黄色種および白色種海綿からそれぞれ検出されている天然化合物Onnamide A、Misakinokide Aの生産バクテリアの同定を計画していたが、研究実績の概要の通り、本年度は黄色種海綿からの生産バクテリアの同定のみに成功した。その理由としては、１）白色種海綿からのバクテリアのハンドリングが思ったより難しかった。今回初めて、白色種海綿から得られるバクテリアの数は黄色種海綿から得られるバクテリアの数より非常に少なかったとの事を知ったため、実験で扱えるサンプルの量は少なかった。２）単一細胞の単離を行った後のゲノム増幅の条件検討が思ったより困難であった。また、３）フローサイトメーターを用いてバクテリアの単一細胞の単離は初めて行っていたため、系の立ち上げおよび最適化は予定より時間がかかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究はやや遅れているに見えるが、黄色種海綿からのOnnamide A生産バクテリアの同定に成功した事により、予定通り、次年度にゲノム解読および同定したバクテリアの培養を行う事ができる。また、バクテリアの単一細胞のハンドリング技術を確立した事により、今年度成功できなかった白色種海綿からのMisakinolide A生産バクテリアの同定は次年度で生かす事ができると思われる。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
次年度の研究費用は計画通り、ゲノム解読および培養の条件検討実験で使用する予定。また、今年度は、海綿からのバクテリアの同定にかかる費用を計画当初より少ない金額で行えたため、今年度の余った分を次年度のゲノム解読および培養の条件検討実験で使用する予定である。
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Research Products
(1 results)
