2016 Fiscal Year Annual Research Report
鉱物との電子授受にもとづく微生物酢酸生成代謝が生命初期進化に果たした役割を探る
Publicly Offered Research
| Project Area | Hadean Bioscience |
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| Project/Area Number |
15H01071
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
加藤 創一郎 国立研究開発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 (30597787)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 微生物 / 鉄鉱物 / 酢酸生成 / 集積培養 / 微生物群集構造解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、「硫化鉄等の金属鉱物に蓄えられた電気」をエネルギー源とした「還元的アセチルCoA経路による酢酸生成」が原始生命体の主要なエネルギー・炭素固定代謝系であったという仮説に基づき、現存の冥王代類似環境を含む多様な環境から該当の代謝経路を有する新規微生物を発見し、鉱物-微生物間電子移動に基づく酢酸生成反応に関する進化学的考察を深めることを目的とした。
(1) 鉱物をエネルギー源とする酢酸生成微生物の集積培養：固体金属鉱物のモデルである金属鉄を唯一のエネルギー源として利用可能な微生物の集積培養をおこない、美唄湿原土壌、炭鉱地下水、地下油田構造水など物理化学的環境が異なる複数の環境サンプルから鉄酸化酢酸生成をおこなう微生物群を集積することに成功した。
(2) 微生物群集構造解析による集積培養中の優占微生物種の特定：美唄湿原土壌、炭鉱地下水、地下油田構造水の金属鉄培養で優占していた微生物種として、Clostridium magnumと相同性97.9%、Acetobacterium wieringaeと相同性99.3%、Moorella stamsiiと相同性97.3%のクローンがそれぞれ同定された。これらの近縁種とされた微生物はいずれも酢酸生成細菌として知られており、本研究で集積された微生物が金属鉄酸化・酢酸生成に関与している可能性が高いと考えられた。
(3) 酢酸生成微生物の純粋分離：メタノール、ベタイン、水素などを基質とした酢酸生成菌用培地を使用し、上記の優占種の分離を試みた結果、油田構造水由来のMoorella属に近縁な微生物について分離することに成功した。
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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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