2016 Fiscal Year Annual Research Report
Study on novel functions of nitrogen fixation and hydrogen utilization in bacteria of the order Bacteroidales
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26292047
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
大熊 盛也 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソースセンター, 室長 (10270597)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野田 悟子 山梨大学, 総合研究部, 准教授 (80342830)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 共生 / 窒素固定 / 水素代謝 / ゲノム / 生態 / 進化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シロアリ腸内のセルロース分解性原生生物の細胞に共生するBacteroidales目の細菌について、昨年度までにゲノム解析をしたAzobacteroides属の細胞内共生細菌とSymbiothrix属の細胞表層共生細菌とは異なる属であるが近縁な細胞表層共生細菌であるArmantifilum属細菌について、シングルセルでゲノム解析を行った。Symbiothrix属細菌とは異なり、Armantifilum属細菌のゲノムにはセルロース分解関連酵素遺伝子は乏しかったが、Azobacteroides属のものと相同性の高い窒素固定遺伝子に加えて、金属補因子の異なる酵素をコードするもう一つの窒素固定遺伝子（anf）が見出された。腸内全体の発現遺伝子の解析から、後者のanf遺伝子が腸内で主に発現するものとの報告があり、このArmantifilum属細菌が腸内での窒素固定に主要な役割を果たしていることが確認できた。
水素代謝に関しては、ゲノム上に古細菌の水素代謝関連酵素のホモログ遺伝子を有しているが、典型的なヒドロゲナーゼ遺伝子を有していないBacteroidales目細菌として、Prevotella paludivivensとDysgonomonas hofstadiiを同定し、培養株を用いて水素代謝関連活性を測定した。両者に古細菌の酵素が関与する硫化水素生成活性も、水素生成活性も検出できなかったが、Dysgonomonas hofstadiiにおいて、ベンジルビオロゲンを電子受容体として水素吸収ヒドロゲナーゼ活性が検出された。検出できる活性は再現性が得られたが、用いた測定条件下で数分間程度で消失するというものであり、水素からの電子が細胞内で他の反応に利用されて速やかに消費されているものと考えられた。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(11 results)
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[Journal Article] Desulfovibrio trichonymphae’, an H2-oxidizing bacterium in a tripartite symbiotic system within a protist cell in the termite gut.2017
Author(s)
Kuwahara, H., Yuki, M., Izawa, K., Ohkuma, M., Hongoh, Y
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Journal Title
ISME J.
Volume: 11(3)
Pages: 766-776
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Nitrogen fixation and nifH diversity in human gut microbiota2016
Author(s)
Igai, K., M. Itakura, S. Nishijima, H. Tsurumaru, W. Suda, T. Tsutaya, E. Tomitsuka, K. Tadokoro, J. Baba, S. Odani, K. Natsuhara, A. Morita, M. Yoneda, A. R. Greenhill, P. F. Horwood, J. Inoue, M. Ohkuma, Y. Hongoh, T. Yamamoto, P. M. Siba, M. Hattori, K. Minamisawa, M. Umezaki
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Journal Title
Sci. Rep.
Volume: 6
Pages: 31942
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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