2013 Fiscal Year Research-status Report
メタン・アンモニア酸化関連微生物検出手法の開発と応用
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25340016
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Shibaura Institute of Technology |
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Principal Investigator |
布施 博之 芝浦工業大学, システム工学部, 教授 (30357925)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | メタン酸化酵素遺伝子 / アンモニア酸化酵素遺伝子 / 海洋環境 |
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| Research Abstract |
膜結合型メタンモノオキシゲナーゼ遺伝子（pmo）と短鎖炭化水素類酸化細菌との関係をあきらかにするため，海洋から分離したイソブタン資化性菌 Rhodococcus sp. iB-TB08W株におけるpmoの検出を行った。本菌株はエタン・プロパン・ブタン・イソブタン・プロピレン・メタノールで生育が可能であったが、メタン・エチレンには生育しなかった。短鎖アルカン・アルケンを炭素源とする菌に多く見出されてきた可溶型メタンモノオキシゲナーゼ関連の遺伝子は確認されず、pmo型の遺伝子を持つことが分かった．そのシークエンス結果から、TB08W株はグラム陽性細菌であるにもかかわらず，グラム陰性細菌のpmo型遺伝子のアミノ酸配列との相同性が高い事が示された．
実海域のメタン酸化細菌の検出のため、メタンの湧出の報告がある日本海の海水におけるpmoの分布とその系統に関して検討を行った。メタンハイドレートからのメタンの漏出が想定される2地点（st02, st03）については深度別、沿岸近くの5地点については表層のみの海水試料からDNAを抽出し、海水系pmo遺伝子のクローニング解析を行い、q-PCRを用いてその定量を行った。メタン濃度に関しては、ヘッドスペース法を用い、GC-FIDによって定量を行った。メタン濃度とpmoのコピー数の相関は必ずしもよくなかった。クローニング解析の結果では、表層試料と深層試料のpmoは系統が異なっており、それらは東海沖の非メタン湧出域の海底直上水のpmoの系統とも異なっており、深層試料のものはTavorminaらの報告の海水の主要な系統に近かった。現在、pmo検出用のプライマーの改良を進めており、これら試料についてさらに解析を粉って行く予定である。
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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
当初の研究目的としては、①新規な短鎖炭化水素類酸化微生物の分離と性質の解明、②分離菌株の情報に基づいたメタン・アンモニア酸化細菌等検出用の新規プライマーの合成、③それら微生物が環境中における分布調査、を掲げてきた。
実績として、まだきちんとまとまってないためにここに明示してない部分もあるが、それぞれについて、遅速はあるものの、全体としては着実に進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初、個々の分離株のpmo類似の関連遺伝子については、PCR、クローニング等により塩基配列の決定を行っていく予定であったが、近年のシークエンサーの技術革新によって、ゲノムレベルでのシークエンスが可能になりつつあるので、少し予算的には厳しくなるが、本基盤研究においても、一部の分離株についてはゲノムレベルでのシークエンスを行い、含まれる類似のクラスターや、その前後の発現調節部位や関連代謝の遺伝子群についても情報を得ていくことにより、研究の進捗を進めたい。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
昨年度末の研究状況において、今年度の予算の使用予定が、当初予定よりも多くなる事が想定され、その後の昨年度末までに必要な予算に少し余裕が認められとことから、一部を今年度用として移動した。
本年度は、分離菌の一部について、ゲノム解析を想定していることから、そのために使用していきたい。
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