2012 Fiscal Year Annual Research Report
プロテオロドプシンを通して海洋生態系に流れ込む太陽光エネルギーの定量化
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24681003
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Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
吉澤 晋 東京大学, 大気海洋研究所, 特任研究員 (00553108)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 生物海洋 / 物質循環 / 微生物ゲノム / ロドプシン |
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| Research Abstract |
本研究では、近年明らかとなった"太陽光エネルギーを地球生態系へ結ぶ新しいパスウェイ"である海洋細菌の持つプロテオロドプシン(以下PR)の地球規模でのエネルギー収支を学際的かつ斬新な切り口から追求し、PRの重大な未解明問題である「太陽光エネルギーの利用効率」および「全海水中のPRタンパク質量」を詳細に解明し、地球規模エネルギー循環を理解するうえで緊急に必要とされている"PRを通して海洋生態系に流れ込む太陽光エネルギー量"の解明を目的とする。
平成24年度は分離培養株を用いて、様々な培養条件下におけるプロトンポンプ活性の定量化および、分離株のゲノム解析を行った。現在、10株のゲム解析が進行中であり、そのうちの5株のドラフトゲノムを取得済みである。
具体的には、プトロンポンプ活性の温度依存性、pH依存性の解析を行い、海洋環境の変化がPR活性に与える影響の測定を行った。所得したデータは、現在解析中である。また、海水を模した貧栄養培地を用いて光照射、光非照射での細胞数の変化を測定し、光による増殖効率の変化を測定した。その結果、測定した全ての株で光照射による増殖の促進が確認できた。これまで光照射による増殖の促進が観察されているのはわずか一株だけであり、光がPR保持細菌の増殖に与える影響はよく分かっていなかった。本年度の成果により、光による増殖促進はPR遺伝子を持つ分離株(Flavobacteriaグループ)において普遍的な事柄であることが確認できたと考える。
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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
本年度に実施した解析から、想定していたデータをおおむね取得することができた。また、分離株ゲノム解析もドラフトゲノムの取得まで終了しており、来年度以降に予定している網羅的mRNAの解析も問題なく実施できると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究で用いた分離株の完全長ゲノムの決定を行う。また、それらの株を用いて網羅的mRNA(トランスクリプトーム)解析を行い、PRおよびPR関連遺伝子の発現条件の解析を行う。完全長ゲノム決定後は、既知PR保持細菌ゲノムデータとの比較ゲノム解析を行い、PR遺伝子の多様化機構の解明にも挑戦する予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
繰り越しが生じた理由は、新学術領域研究「ゲノム支援」に採択され、分離株ゲノム解析のシーケンス支援を受け、当初予定よりもゲノム解析にかかる費用が抑えられた為である。本年度は、次世代シーケンサーを用いた遺伝子解析(mRNAおよびDNA)に主に研究費を使用する予定である。
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