| 研究課題/領域番号 |
19H02865
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分38020:応用微生物学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
永田 裕二 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (30237531)
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| 研究分担者 |
大坪 嘉行 東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (40342761)
加藤 広海 東北大学, 生命科学研究科, 助教 (90727265)
津田 雅孝 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (90172022)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
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| キーワード | 環境細菌 / 極貧栄養環境 / 細菌コミュニティ / バイオレメディエーション / 炭酸固定 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
有用細菌の実環境利用における問題の主因は、細菌の環境での生き様が十分に理解されていないことによる。本研究では、環境汚染物質分解細菌株をモデルとして、極貧栄養条件下での適応・増殖戦略と、当該物質分解コミュニティに共在するが分解能を持たない他細菌株との関係性に着目し、環境細菌の実環境での生き様の理解を深める。さらに、分解細菌の効果を最大限に発揮するための具体的接種方法を提示し、実環境での有用細菌株の効率的利用のための理論的基盤を構築する。
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| 研究成果の概要 |
従属栄養細菌である有機塩素系殺虫剤gamma-HCH分解細菌株が、アルコールデヒドロゲナーゼをコードするadhX遺伝子の高発現で、低栄養環境下でCO2固定を伴ない増殖する現象を見出した。さらに、新規qTn-Seq法などを利用して、本現象の機構を推定した。一方、非分解細菌Cupriavidus株がgamma-HCH分解細菌コミュニティ形成の鍵であることを見出した。また、移動性のPaenibacillus株が非移動性のgamma-HCH分解細菌株の棲息領域を拡大するヒッチハイク現象を見出し、本現象がgamma-HCH分解細菌株の土壌環境での生残性を向上させる結果を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
有機塩素系殺虫剤gamma-HCH分解細菌株をモデルとして、環境汚染物質分解細菌の低栄養環境下での新奇適応現象を見出すと共に、その機構解明に繋がる知見を得た。また、分解細菌単独よりも、非分解細菌を含むコミュニティの方が長期持続的な分解活性を維持する現象を見出し、その鍵となる細菌株を同定した。これら知見は基礎学問的に新奇な知見であるだけでなく、バイオレメディエーションなどの微生物の実環境利用や、微生物の効率的利用による物質生産などにも応用可能である。
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