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地下圏に生きるCandidate Phyla Radiationの生存戦略に迫る

研究課題

研究課題/領域番号 18H02501
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分45030:多様性生物学および分類学関連
研究機関国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 (2019-2022)
国立研究開発法人海洋研究開発機構 (2018)

研究代表者

鈴木 志野  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (10557002)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワードメタゲノム / 蛇紋岩水系 / 極限環境微生物学 / アストロバイオロジー / 蛇紋岩化反応 / CPR / 極限環境微生物 / 始原生命 / 地下生命圏 / 極限微生物 / 比較メタゲノミクス / メタゲノミクス / OD1
研究成果の概要

Candidate Phyla Radiation(CPR)細菌は、ゲノムサイズが小さく、rRNA遺伝子にイントロンを持ち、アミノ酸、核酸、脂質の完全な生合成経路を持たず、電子伝達系、呼吸代謝系も有さない細菌で、おそらく共生菌であると考えられている。本研究では、CPRの高品質なゲノム情報を抽出し、翻訳系・解糖系を中心に、これらの生命の特徴を洗い出すための進化学的解析を推し進めるとともに、CPR細菌が多く存在する白馬八方の微生物群集を対象として生態学的・生理学的研究を推し進めた。当初、米国The Cedars中心に研究を展開する予定だったが、COVID19の影響により計画を変更した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

CPR系統群は、バクテリアの多様性の15%以上を占めるにも関わらず、その生理・生態の理解があまり進んでいない。CPR細菌は、地下圏のみならず、口腔内や排水処理施設など、人間生活にも密接に関わる環境にも多く存在することが近年明らかにされており、これらの理解は、微生物ー人類の関わりにおける理解を深めることに貢献する。また、生命間でかなり保存性が高いと考えられた機能分子・機能システム(翻訳系や解糖系)においても、我々が想定していた以上にCPRは多様であることをが分かった。これらの多様な機能分子情報を用いて、その進化を捉えなおすことで、学術的意義のある成果を創出することが期待される。

報告書

(5件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2022 2021 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (7件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 8件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 1件、 招待講演 15件)

  • [国際共同研究] University of Newfoundland(カナダ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] NASA Ames Research Center/University of Southern California/Naval Research Lab(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Delft University of Technology(オランダ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Southern California(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] J.Craig Venter Institute/University of Southern California(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Lisbon(ポルトガル)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Istituto Nazionale di Geofisica(イタリア)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Unique H2-utilizing lithotrophy in serpentinite-hosted systems2022

    • 著者名/発表者名
      Nobu Masaru Konishi、Nakai Ryosuke、Tamazawa Satoshi、Mori Hiroshi、Toyoda Atsushi、Ijiri Akira、Suzuki Shino、Kurokawa Ken、Kamagata Yoichi、Tamaki Hideyuki
    • 雑誌名

      The ISME Journal

      巻: 17 号: 1 ページ: 95-104

    • DOI

      10.1038/s41396-022-01197-9

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] COSPAR Sample Safety Assessment Framework (SSAF)2022

    • 著者名/発表者名
      Kminek Gerhard、Shino Suzuki、他24名
    • 雑誌名

      Astrobiology

      巻: 22 号: S1 ページ: S-186-S-216

    • DOI

      10.1089/ast.2022.0017

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Assessing Geochemical Bioenergetics and Microbial Metabolisms at Three Terrestrial Sites of Serpentinization: The Tablelands (NL, CAN), The Cedars (CA, USA), and Aqua de Ney (CA, USA)2021

    • 著者名/発表者名
      Cook Melissa C.、Blank Jennifer G.、Suzuki Shino、Nealson Kenneth H.、Morrill Penny L.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Biogeosciences

      巻: 126 号: 6

    • DOI

      10.1029/2019jg005542

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Serpentinimonas gen. nov., Serpentinimonas raichei sp. nov., Serpentinimonas barnesii sp. nov. and Serpentinimonas maccroryi sp. nov., hyperalkaliphilic and facultative autotrophic bacteria isolated from terrestrial serpentinizing springs2021

    • 著者名/発表者名
      Bird Lina J.、Kuenen J. Gijs、Osburn Magdalena R.、Tomioka Naotaka、Ishii Shun’ichi、Barr Casey、Nealson Kenneth H.、Suzuki Shino
    • 雑誌名

      International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology

      巻: 71 号: 8

    • DOI

      10.1099/ijsem.0.004945

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Geochemical Comparison of Three Terrestrial Sites of Serpentinization: The Tablelands, the Cedars, and Aqua de Ney2021

    • 著者名/発表者名
      Cook Melissa C.、Blank Jennifer G.、Rietze Amanda、Suzuki Shino、Nealson Kenneth H.、Morrill Penny L.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Biogeosciences

      巻: 126 号: 11

    • DOI

      10.1029/2021jg006316

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Origin of short-chain organic acids in serpentinite mud volcanoes of the Mariana convergent margin2019

    • 著者名/発表者名
      Philip Eickenbusch, Ken Takai, Olivier Sissman, Shino Suzuki, Catriona Menzies, Sanae Sakai, Pierre Sansjofre, Eiji Tasumi, Stefano M Bernasconi, Clemens Glombitza, Bo Barker Jorgensen, Yuki Morono, Mark Alexander Lever
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 10 ページ: 1792-1792

    • DOI

      10.3389/fmicb.2019.01729

    • 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
  • [雑誌論文] Mariana serpentinite mud volcanism exhumes subducted seamount materials: implications for the origin of life2019

    • 著者名/発表者名
      P. Fryer, C G. Wheat, T. Williams, S. Suzuki et al.
    • 雑誌名

      Philosophical Transactions of the Royal Society A

      巻: 378 号: 2165 ページ: 20180425-20180425

    • DOI

      10.1098/rsta.2018.0425

    • 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
  • [雑誌論文] Genomic and in-situ Transcriptomic Characterization of the Candidate Phylum NPL-UPL2 From Highly Alkaline Highly Reducing Serpentinized Groundwater2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Shino、Nealson Kenneth H.、Ishii Shun’ichi
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 9 ページ: 646-649

    • DOI

      10.3389/fmicb.2018.03141

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Linking serpentinization, hyperalkaline mineral waters and abiotic methane production in continental peridotites: an integrated hydrogeological-bio-geochemical model from the Cabe?o de Vide CH4-rich aquifer (Portugal)2018

    • 著者名/発表者名
      Marques J.M.、Etiope G.、Neves M.O.、Carreira P.M.、Rocha C.、Vance S.D.、Christensen L.、Miller A.Z.、Suzuki S.
    • 雑誌名

      Applied Geochemistry

      巻: 96 ページ: 287-301

    • DOI

      10.1016/j.apgeochem.2018.07.011

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 極限微生物の遺伝子機能を知る:初期生命進化の理解に向けて2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木志野
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Candidate Phyla Radiationの生理・生態・進化の理解がもたらすものとは?2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木志野
    • 学会等名
      微生物生態学会 自由集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゲノム情報から紐解く蛇紋岩生命圏2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木志野
    • 学会等名
      日本ゲノム微生物学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゲノム情報から紐解く蛇紋岩生命圏2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木志野
    • 学会等名
      日本ゲノム微生物学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] How does an extreme environment drive microbial adaptive evolution? ; A case of integrative studies of deep subsurface setting2021

    • 著者名/発表者名
      Shino Suzuki
    • 学会等名
      10th ELSI Symposium
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Life in serpentinized setting; Implications for metabolic strategies of early life2021

    • 著者名/発表者名
      Shino Suzuki
    • 学会等名
      Life in the Universe 2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 極限環境に生きる生命から考える地球外生命の可能性2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木志野
    • 学会等名
      大学共同利用機関シンポジウム2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Carbon fixation in highly alkaline and highly reducing serpentinized setting2021

    • 著者名/発表者名
      Shino Suzuki
    • 学会等名
      日本進化学会第23回東京大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 化学特性の異なる蛇紋岩化反応サイトにおける 比較ゲノム微生物学的解析2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木志野, 石井俊一, ケンニールソン
    • 学会等名
      JpGU
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 強アルカリ・超還元的な蛇紋岩水系に生きる微生物の世界2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木志野
    • 学会等名
      第二回ExCELLSシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 蛇紋岩生命圏の世界2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木志野
    • 学会等名
      日本微生物生態学会 奨励賞受賞講演
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 岩に生かされる生命たち:地球深部強アルカリ環境をすみかとする微生物の生き様に迫る2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木志野
    • 学会等名
      第61回海中海底工学フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Unusual metabolic strategies identified in a hyperalkaliphilic microbial community associated with the serpentinization2018

    • 著者名/発表者名
      Shino Suzuki
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Extensive Loss of Methanogenic Pathway: Adaptive Strategy of Methanosarcinales to the Hyperalkaline Setting Associated with Serpentinization2018

    • 著者名/発表者名
      Shino Suzuki
    • 学会等名
      Gordon Research Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 初期地球類似環境に見られる特異な微生物代謝システム2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木志野
    • 学会等名
      細胞を創る研究会11.0
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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