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堆積物環境に優占する未培養アーキアの分離培養と生理生態機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K15183
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生物多様性・分類
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

片山 泰樹  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (40549896)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード堆積物環境 / メタン生成アーキア / 共生 / 新門 / 分離培養 / 微生物 / 新門候補 / 未培養 / メタン / 細胞膜 / 培養 / メタゲノム / 未培養微生物 / メタン生成
研究成果の概要

堆積物環境に優占する未培養の微生物系統群の生理生態学的性質を明らかにし新規な分類群としての枠組みを決定するために、堆積物試料からオミクス技術を活用した培養を行った。その結果、海底堆積物を含む嫌気環境に広く分布し、かつ優占する未培養新門Atribacteriaの純粋培養に成功した。本分離株RT761株は、絶対嫌気性の発酵細菌で水素利用性メタン生成アーキアと共生関係を持つ。RT761株は細胞を覆う外膜及び内膜に加えて細胞内膜を有し、ゲノムDNA及びRNAを隔離してい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

RT761株の帰属する新門候補Atribacteriaは、堆積物環境での優占性から生態学的に着目されていたが、1998年に遺伝子として発見されてから約20年間一度も培養例がなかった。本研究にて世界で初めて純粋培養に成功し、その実体が明らかとなった。また、原核生物では最も高次の分類階級「門」レベルで新規な菌であり、分類・進化学的にも重要な発見となった。特に、原核細胞の定義を覆す核様体を包む膜の存在は、細胞生物学にも非常に興味深い発見であり、大きな波及効果をもたらす。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うちオープンアクセス 1件、 査読あり 1件)

  • [雑誌論文] Membrane-bounded nucleoid discovered in a cultivated bacterium of the candidate phylum ‘Atribacteria’2019

    • 著者名/発表者名
      Katayama Taiki、Nobu Masaru K.、Kusada Hiroyuki、Meng Xian-Ying、Yoshioka Hideyoshi、Kamagata Yoichi、Tamaki Hideyuki
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/728279

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Microbial community structure in deep natural gas-bearing aquifers subjected to sulfate-containing fluid injection2019

    • 著者名/発表者名
      Katayama Taiki、Yoshioka Hideyoshi、Yamanaka Toshiro、Takeuchi Mio、Muramoto Yoshiyuki、Usami Jun、Ikeda Hidefumi、Sakata Susumu
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 127 号: 1 ページ: 45-51

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2018.06.013

    • NAID

      40021783370

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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