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南極産菌類の極限環境下における生存戦略の解明と有用な二次代謝産物の探索

研究課題

研究課題/領域番号 16H06211
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 環境農学(含ランドスケープ科学)
研究機関国立極地研究所

研究代表者

辻 雅晴  国立極地研究所, 研究教育系, 特任研究員 (70756923)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
23,920千円 (直接経費: 18,400千円、間接経費: 5,520千円)
2018年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2017年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
2016年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
キーワード南極 / 菌類 / 全ゲノム解析 / メタボローム 解析 / 二次代謝産物 / 低温適応 / メタボローム解析 / トランスクリプトーム解析
研究成果の概要

昭和基地周辺に生息している菌類の優占種であるMrakia属菌について、全ゲノム解析、メタボローム解析を行うことで、通常の生物にとって生存が困難な氷点下でどのように生存しているのか解明を試みた。その結果、低温での成長能に優れた南極産のMrakia blollopisは氷点下での低温ストレスに対抗するため、多大なエネルギー的コストを支払いながら氷点下という低温環境に適応し、成長していることが示唆された。
また、南極産菌類が持つ二次代謝産物について調査した結果、医薬品の原料となる物質を多数分泌していることが明らかとなった。以上のことから南極産菌類が微生物資源として有用であることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

昭和基地周辺の菌類のうち、約35%を占めるMrakia属菌が極限環境下で生き抜くために細胞内でどのような遺伝子や代謝の応答を行っているのかを明らかにすることで、大陸性南極でも豊かな生態系が存在するとされている昭和基地周辺において、どのように生態系が維持されているのか?を解明する足がかりとなったと考えている。また、南極大陸は微生物資源調査における最後のフロンティアとされていることから、この地域に生息している菌類が持つ有用な二次代謝産物を積極的に探索したことで、将来的に様々な企業に大きなインパクトを与えることができると考えている。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 5件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 7件、 招待講演 2件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] ラバウル大学(カナダ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] National centre for/Antarctic and Ocean Research(インド)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Mrakia hoshinonis sp. nov., a novel psychrophilic yeast isolated from a retreating glacier on Ellesmere Island in the Canadian High Arctic2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Masaharu、Tanabe Yukiko、Vincent Warwick F.、Uchida Masaki
    • 雑誌名

      International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology

      巻: 69 号: 4 ページ: 944-948

    • DOI

      10.1099/ijsem.0.003216

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Vishniacozyma ellesmerensis sp. nov., a psychrophilic yeast isolated from a retreating glacier in the Canadian High Arctic2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Masaharu、Tanabe Yukiko、Vincent Warwick F.、Uchida Masaki
    • 雑誌名

      International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology

      巻: 69 号: 3 ページ: 696-700

    • DOI

      10.1099/ijsem.0.003206

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Gelidatrema psychrophila sp. nov., a novel yeast species isolated from an ice island in the Canadian High Arctic2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Masaharu、Tanabe Yukiko、Vincent Warwick F.、Uchida Masaki
    • 雑誌名

      Mycoscience

      巻: 59 号: 1 ページ: 67-70

    • DOI

      10.1016/j.myc.2017.08.010

    • NAID

      40021424366

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mrakia arctica sp. nov., a new psychrophilic yeast isolated from an ice island in the Canadian High Arctic2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Masaharu、Tanabe Yukiko、Vincent Warwick F.、Uchida Masaki
    • 雑誌名

      Mycoscience

      巻: 59 号: 1 ページ: 54-58

    • DOI

      10.1016/j.myc.2017.08.006

    • NAID

      40021424331

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A catalog of fungi recorded from the vicinity of Syowa Station2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Masaharu
    • 雑誌名

      Mycoscience

      巻: ー 号: 4 ページ: 319-324

    • DOI

      10.1016/j.myc.2017.08.007

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genetic diversity of yeasts from East Ongul Island, East Antarctica and their extracellular enzymes secretion2017

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Masaharu
    • 雑誌名

      Polar biology

      巻: 41 号: 2 ページ: 249-258

    • DOI

      10.1007/s00300-017-2185-1

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cystobasidium tubakii and Cystobasidium ongulense, new basidiomycetous yeast species isolated from East Ongul Island, East Antarctica2017

    • 著者名/発表者名
      Tsuji M, Tsujimoto M, Imura S
    • 雑誌名

      Mycosicnece

      巻: 58 号: 2 ページ: 103-110

    • DOI

      10.1016/j.myc.2016.11.002

    • NAID

      40021141371

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Characterization of yeast and filamentous fungi from Broggerbreen glaciers, Svalbard2016

    • 著者名/発表者名
      Singh P, Tsuji M, Roy U
    • 雑誌名

      Polar record

      巻: in press 号: 4 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1017/s0032247416000085

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Cold-stress responses in the Antarctic basidiomycetous yeast Mrakia blollopis2016

    • 著者名/発表者名
      Tsuji M
    • 雑誌名

      Royal Society Open Science

      巻: 3 号: 7 ページ: 160106-160106

    • DOI

      10.1098/rsos.160106

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Changes in fungal community of Austre Broggerbreen deglaciation area, Ny-Alesund, Svalbard, High Arctic2016

    • 著者名/発表者名
      Tsuji M, Uetake J, Tanabe Y.
    • 雑誌名

      Mycosicnece

      巻: 57 号: 6 ページ: 448-451

    • DOI

      10.1016/j.myc.2016.07.006

    • NAID

      40021027242

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 南極産酵母の環境適応機構の 解明とその産業利用2016

    • 著者名/発表者名
      星野 保・辻 雅晴・横田 祐司・工藤 栄・内海 洋・湯本 勲
    • 雑誌名

      生物工学会誌

      巻: 94 ページ: 329-331

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] 南極湖沼より得られた菌類の性質とその産業利用2016

    • 著者名/発表者名
      星野 保・辻 雅晴・肖 楠・工藤 栄
    • 雑誌名

      極地

      巻: 52 ページ: 20-24

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Soil bacterial communities in Canadian subarctic tundra2018

    • 著者名/発表者名
      Kaneko R, Kiatagawa R, Nishizawa K, Masumoto S, Mori A, Uetake J, Tsuji M, Uchida M
    • 学会等名
      第9回極域シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カナダ高緯度北極 エルズミア島氷河後退域における菌類の多様性2018

    • 著者名/発表者名
      辻 雅晴、田邊 優貴子、WF Vincent, 内田 雅己
    • 学会等名
      第9回極域シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 南北両極氷床コアに眠る菌類2018

    • 著者名/発表者名
      辻 雅晴, 中澤 文男, 伊村 智
    • 学会等名
      第61回日本菌学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 極地に住む菌類とその排水処理、酒類醸造への試み2018

    • 著者名/発表者名
      辻 雅晴
    • 学会等名
      サッポロビール研究集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 極地に住む菌類とその排水処理、酒類醸造への利用”2018

    • 著者名/発表者名
      辻 雅晴
    • 学会等名
      2018年日本生物工学会賀詞交換会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 低温ストレスにより誘導される南極産担子菌酵母が持つ二次代謝産物の探索2017

    • 著者名/発表者名
      辻 雅晴
    • 学会等名
      日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] カナダ高緯度北極 エルズミア島における菌類の多様性2017

    • 著者名/発表者名
      辻 雅晴、田邊 優貴子、WF Vincent, 内田 雅己
    • 学会等名
      第8回極域シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 南北両極氷床コアに眠る菌類2017

    • 著者名/発表者名
      辻 雅晴, 中澤 文男, 伊村 智
    • 学会等名
      第8回極域シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 南極産担子菌酵母の環境適応とその産業利用2017

    • 著者名/発表者名
      星野 保、辻 雅晴、肖 楠、工藤 栄、湯本 勳
    • 学会等名
      第18回極限生物学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] カナダ北極・エルズミーア島氷河後退域における菌類の多様性と南北両極アイスコアに眠る菌類の分離について2017

    • 著者名/発表者名
      辻 雅晴、田邊 優貴子、中澤 文男、WF Vincent, 内田 雅己
    • 学会等名
      雪氷研究大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 南極産菌類の低温適応戦略の解明とそのバイオテクノロジーへの応用2017

    • 著者名/発表者名
      辻 雅晴
    • 学会等名
      生物工学フォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Cold adaptation strategy of Antarctic basidiomycetous yeast2016

    • 著者名/発表者名
      Tsuji M
    • 学会等名
      7th Symposium on Polar Science
    • 発表場所
      立川市
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 北極圏とアジア地域における雪氷藻類の種構成と色素の多様性2016

    • 著者名/発表者名
      中島智美、竹内望、植竹淳、田邊優貴子、辻雅晴、宮内謙史郎、岡本智夏
    • 学会等名
      雪氷研究大会
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 南極産担子菌酵母Mrakia blollopisの低温ストレス反応2016

    • 著者名/発表者名
      辻 雅晴
    • 学会等名
      日本生物工学会
    • 発表場所
      富山市
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Geographical variations in pigment compositions of snow algae in Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Nakashima T, Takeuchi N, Uetake J, Tanabe Y, Tsuji M, Miyauchi K, Okamoto C
    • 学会等名
      Goldschmidt
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2016-06-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 日本とアラスカの山岳地域に見られる赤雪の雪氷藻類の細胞形態と色素構成の比較2016

    • 著者名/発表者名
      中島智美、竹内望、田邊優貴子、辻雅晴、植竹淳、宮内謙史郎、岡本智夏
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting
    • 発表場所
      千葉市
    • 年月日
      2016-05-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] 南極産酵母による低温下でのエタノール製造方法2016

    • 発明者名
      星野保、辻雅晴、工藤栄
    • 権利者名
      星野保、辻雅晴、工藤栄
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016
    • 取得年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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