2014 Fiscal Year Research-status Report
シントロフィーを促進するサポーター微生物の存在とその新規微生物間相互作用の解明
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26630250
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
成廣 隆 独立行政法人産業技術総合研究所, 生物プロセス研究部門, 主任研究員 (20421844)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 微生物 / 廃水処理 / 微生物生態 / 微生物ゲノム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、シントロフィーによる有機物分解を支えるサポーター微生物の存在を解明するため、嫌気消化汚泥プロセスから採取した汚泥および豚糞を、６種類の基質（プロピオン酸、酪酸、安息香酸、酢酸、ギ酸、水素）で3年以上に渡り11世代継代培養してきた集積培養物の微生物群集構造解析を実施した。その結果、メタン生成アーキアが利用可能な基質（酢酸、ギ酸、水素）の集積培養物ではシントロフの優占が確認できなかった。一方、プロピオン酸、酪酸、安息香酸を基質とした集積培養物では、それぞれの基質を分解するシントロフ（Syntrophobacter, Syntrophomonas, Syntrophus）が優占していた。これらの3種類の集積培養物における水素利用メタン生成アーキアの種類は、ギ酸や水素で集積されたものと異なっており、「シントロフィー」という微生物間相互作用に特徴的なメタン生成アーキアが存在することが示唆された。また、これらの集積培養物では、シントロフ、メタン生成アーキア以外の微生物群、例えばBacteroidetes, Chloroflexi, Spirochaetes門に属する未知微生物群が存在しており、これらの微生物群が11世代にも渡り高度に集積された培養物の中に生存しているという事実は、プロピオン酸、酪酸、安息香酸を分解するシントロフィーにおいて何らかの重要な役割を果たしていることを示唆している。
さらに、サポーター微生物の恩恵を受けると考えられるシントロフの代謝機能に関する基盤情報を蓄積する目的で、Syntrophomonas属の比較ゲノム解析を実施し、酪酸分解経路や電子伝達に関与する酵素群の特定を実施した。
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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
年度当初の目標としていた、消化汚泥・豚糞集積培養物の微生物群集構造を完了し、サポーター微生物の多様性、およびシントロフ・メタン生成アーキアの基質特異的ペアリングを解明すし、論文化するに至った。また、シントロフの比較ゲノム解析にも着手しており、遺伝子情報等に基づく代謝機能の特定も順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、シントロフ、メタン生成アーキア、サポーター微生物のゲノム解析を進めるとともに、今年度明らかにした、集積培養物に生存するサポーター微生物の代謝機能を解明するためにメタゲノム解析に着手する。また、サポーター微生物の候補株、あるいはサポーター作用をもたらすと想定される化合物を、シントロフとメタン生成アーキアの純粋分離株を用いた2者培養系に添加し、メタン生成量や基質分解速度を測定してその効果を調査する。
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Research Products
(3 results)
