2014 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, 准教授 (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 – 2016-03-31
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| Keywords | バイオレメデーション / 石油汚染 / Rhodococcus属細菌 / 有機溶媒耐性 / GroEL2 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Rhodococcus erythropolis PR-4株は、各種石油系炭化水素に分解性を示す石油分解菌であり、高度の有機溶媒耐性と有機相へ細胞が転移しその中で増殖するという特徴的な有機溶媒との相互作用を示す学術的、産業的に重要な菌株である。本研究では、PR-4株をモデルとした石油汚染環境下における細胞と分解基質との親和性や細胞の有機溶媒耐性等を包括的に調節・制御するための検討を行った。
本年度の研究では、同菌の細胞がアルカン相に転移する際に高発現するGroEL2が細胞内で銅のように機能しているのか、という点について検討を加えた。各種アルカン添加条件でのショットガンプロテオーム解析のデータを総合的に検討したところ、GroEL2の発現上昇にリンクしてGroESの発現量も上昇していた。一方で、GroELとオペロンを形成しているGroEL1の発現は優位に上昇していなかった。多くのGroELを複数持つ菌株において、N末側のアミノ酸配列からGroEL2がtypical chaperonとして機能すると予想されていたことから、本菌でもその可能性が考えられた。そこで、GroEL2 とGroESとのモル比を検討したところ、1：0.5であり、これは、大腸菌のGroEL-ESオペロンの発現モル比とほぼ一致した。ここから、アルカン相内でのPR-4株の細胞の中で、GroEL2はGroESと共にシャペロンを形成し、アルカンによりダメージを受けたタンパク質のリフォールディングを行っているものと考えられた。
また、同菌の細胞の局在性に対するMgの影響についても検討したところ、Mgの有無により細胞の活動状態が著しく変化することが見いだされた。
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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
本研究の目的である石油汚染環境下における細胞と分解基質との親和性や細胞の有機溶媒耐性等を包括的に調節・制御するための基礎的基盤の開発は、それぞれの基本的な要素を見つけ出し、制御することが出来たことから概ね予定通り進展したと考えられた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の検討により、PR4株は、石油存在下において、Mgの有無により細胞の活動状態が著しく変化させることを見出した。この現象について、平成27年度では、各種蛍光顕微鏡解析、培養試験などを組み合わせて検討することにより、その詳細を明らかにしていく。本解析が意図通りに進展した後には、裏付けのデータを取るために、ショットがプロテオーム解析等を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
今年度は、研究員を雇用し、ショットガンプロテオームのデータ解析とPR4株の細胞の局在性の決定におけるMgの影響を中心に研究を行った。PR4株は、石油存在下において、Mgの有無により細胞の活動状態が著しく変化させるという極めてレアな現象を見出した。それ故、今年度後半はその解明に力を注いだため、高額な予算に必要なオーム解析の実験が相対的に少なくなり、未利用予算が生じた。また、このレアな現象を詳細に検討するため、研究期間の延長が必要となった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成27年度の研究では、各種染色解析と雇用研究員の人件費に予算を充てることで、PR4株の細胞の活動状態の違いに対するMgの影響を詳細に検討していく予定である。
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