2013 Fiscal Year Annual Research Report
石油分解微生物群の石油汚染環境下における相互作用の解析と浄化への応用
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24310060
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
岩淵 範之 日本大学, 生物資源科学部, 講師 (90328708)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古川 壮一 日本大学, 生物資源科学部, 准教授 (40339289)
荻原 淳 日本大学, 生物資源科学部, 准教授 (50256830)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | バイオレメデーション / 石油汚染 / プロテオーム / Rhodococcus属細菌 / 有機溶媒耐性 / シャペロニン / Cycloclasticus属細菌 / トランスクリプトーム |
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| Research Abstract |
Rhodococcus erythropolis PR-4株は、高度の有機溶媒耐性を示す石油分解菌であり、有機溶媒中に転移して生育するという特徴的な性質を示す。Cycloclasticus属細菌は、海洋環境での多環芳香族炭化水素(PAHs)の分解に深く関与している石油分解菌であり、PAHsの分解に特化した能力を有している。本研究では、これらの石油分解菌をモデルとした石油汚染環境下における石油分解活性、および細胞と分解基質との親和性や空間的位置関係などを制御する基礎的基盤の確立を目指して研究を行った。
本年度の研究では、より高度な有機溶媒耐性を有する菌株の構築を目指し、Rhodococcus細菌の育種を行った結果、アルカンの中でも最も毒性の高いアルカンの一種であるオクタン存在下で、オクタン相内に転移した状態で生育できる高度有機溶耐性菌を作製した。続いて、同株のオクタン相内へ転移し生育した細胞からタンパク質を抽出し、ショットガンプロテオーム解析を行った結果、PR4株同様にシャペロニン関連タンパク質が高発現していた。
一方で、ショットガンプロテオーム解析の精度を別な角度から調べるため、これまで同様、海洋の石油分解菌である Cycloclasticus属細菌を用いて、石油分解時の遺伝子発現をトランスクリプトーム解析およびプロテオーム解析で比較検討した。その結果、現在までに明らかになった範囲内では、両解析において得られた遺伝子発現プロファイルはほぼ同等であったことから、ショットガンプロテオームより高効率化するためには、タンパク質抽出効率の向上が必要となった。そこで、そのことに取り組んだ結果、ゲルフリー8100システムの導入により、従来法に比べ、タンパク質抽出効率が上昇し、LC-MS/MS解析で検出されるタンパク質の種類が増加した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
アルカンの中でも最も毒性の高いアルカンの一種であるオクタン存在下で、オクタン相内に転移した状態で生育できる高度有機溶耐性菌を作製したこと、および、タンパク質抽出効率が上昇し、LC-MS/MS解析で検出されるタンパク質の種類が増加したことから、おおむね順調に進展していると考えられた。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの解析で基本的な情報が得られていることから、今後は、実際の模擬石油汚染土壌環境下での石油分解に対するR. erythropolis PR-4株の影響を検討する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当初、本年度の研究は、比較的高額なオミックス系の実験とそうではない分子育種系の実験とを同時並行的に行う予定であった。本年度夏以降、分子育種に関する実験が想定以上に進展したため、研究労力を相対的にこの実験に集中した。その結果、当該助成金が生じた。
次年度は、当該助成金を人件費謝金に充填し、研究員を雇用することで、研究力を増加し、研究の進展をより早めることが出来ると考えている。
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