• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

磁硫化鉄(グライガイト)がメタン菌の代謝を促進する機構の分子生物学的解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K15255
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 応用微生物学
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

五十嵐 健輔  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (90759945)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードメタン菌 / メタン生産 / 硫化鉄 / 生理活性物質 / 網羅的遺伝子発現解析 / 生命の起源 / 生理活性 / 鉄-イオウクラスター / 応用微生物 / トランスクリプトーム
研究成果の概要

本研究では、磁硫化鉄であるグライガイトが、メタン菌の代謝を促進するという新奇の現象が起こる機構を分子生物学的な観点から解明することを目的とした。研究の結果、グライガイト特有の鉱物的特性が代謝促進に必要であり、さらにグライガイトから溶出した鉄を含む化学種が代謝促進を引き起こすことが明らかになった。この代謝促進は、翻訳レベルでの代謝の底上げ、もしくは、グライガイトから遊離した触媒活性をもつ化学種による生化学反応の底上げに起因する可能性が示唆された。また、この代謝促進効果は、メタン菌を含む微生物群集においても見られたため、有機物からのメタン生産を目的とした技術への応用可能性が示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

グライガイトによるメタン菌の代謝促進は、近年新たに発見された現象であり、その機構が未知である上に、代謝促進が起こる詳細な条件が不明であった。本研究により、その一端が明らかになり、地球の炭素サイクルに深く関わるメタン菌の生理と生態を理解する上で新しい知見を得ることが出来た。また、代謝の促進が現れる培養条件を特定することに成功し、本現象の応用展開、例えば、有機性廃棄物からの効率的なメタン生産技術などに展開できる可能性が示された。

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

    (10件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Dusseldorf/Max-Planck-Institut fur Kohlenforschung/Charite-Universitatsmedizin Berlin(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Strasbourg(フランス)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Heinrich Heine University(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A hydrogen-dependent geochemical analogue of primordial carbon and energy metabolism2020

    • 著者名/発表者名
      Preiner Martina、Igarashi Kensuke、Muchowska Kamila B.、Yu Mingquan、Varma Sreejith J.、Kleinermanns Karl、Nobu Masaru K.、Kamagata Yoichi、T?ys?z Harun、Moran Joseph、Martin William F.
    • 雑誌名

      Nature Ecology & Evolution

      巻: 4 号: 4 ページ: 534-542

    • DOI

      10.1038/s41559-020-1125-6

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 生理活性をもつ磁硫化鉄が嫌気性微生物群集へ与える影響の解析2019

    • 著者名/発表者名
      五十嵐健輔
    • 学会等名
      日本微生物生態学会 第33回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Mechanism of greigite-dependent enhancement of methanogenesis2018

    • 著者名/発表者名
      五十嵐健輔
    • 学会等名
      日本微生物生態学会32回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 炭酸固定反応を触媒する硫化鉱物とそれを基盤とした原始酵素の再現2018

    • 著者名/発表者名
      五十嵐健輔
    • 学会等名
      日本進化学会第20回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] メタン菌の代謝が磁硫化鉄greigiteによって促進される機構の解明2018

    • 著者名/発表者名
      五十嵐健輔
    • 学会等名
      日本微生物生態学会 第32回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] メタン菌による磁硫化鉄形成とそれを利用したメタン生産促進技術2017

    • 著者名/発表者名
      五十嵐健輔
    • 学会等名
      2017年度日本生物工学会北日本支部 札幌シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 生命のもととなる可能性のある有機物の合成反応を実証

    • URL

      https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2020/pr20200303_2/pr20200303_2.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi