研究課題
基盤研究(B)
本研究では、土壌や淡水圏においてリンの酸化および還元の生物学的変換を行う細菌群の包括的な解析を行い、特定の種属の細菌にその機能遺伝子が分布することを明らかにした。さらに、リン酸の還元、および亜リン酸/次亜リン酸の酸化によりリンの酸化還元状態の変換に関与する遺伝子、酵素群の同定を行い、分子レベルでの変換機構の解析を行った。リン還元経路については従来知られていない新規ホスホン酸合成経路の存在を示唆する知見を生化学的解析から得た。
従来の生物学の一般的な認識では、リンの生物循環において酸化還元状態の変化は介在せず、最も酸化された状態（酸化数+Ⅴ）のリン化合物であるリン酸およびそのエステル化合物のみで循環すると考えられてきた。ところが、近年の研究で様々な微生物がリン酸を還元する活性を有する可能性が示唆され、リンの循環にはこれらの微生物の作用が非常に重要である可能性が考えられ始めている。本研究で明らかにした知見は、このメカニズムに関与する微生物群の存在を系統的に明らかにし、これらの微生物が有するリン代謝メカニズムの新しい知見を得た。この研究成果は、現在枯渇が懸念されているリン資源の有効利用にも貢献すると期待される。
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