| 研究課題/領域番号 |
19K05783
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分38020:応用微生物学関連
|
|---|
| 研究機関 | 国立研究開発法人海洋研究開発機構 |
|---|
研究代表者 |
宮崎 淳一 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究開発プログラム), 副主任研究員 (50435848)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
|
|---|
| キーワード | 深海熱水活動域 / 水素酸化硫酸還元菌 / 嫌気的メタン酸化 / 細胞間共生 / 硫酸還元菌 / 化学合成微生物 / 電気微生物 / 親海熱水活動域 / 水素酸化化学合成硫酸還元菌 / 異種細胞間電子伝達 / 共生 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
異種生物間によって成立する共生は生物機能を飛躍的に獲得する画期的システムであり、地球上の生命の進化を考える上で極めて重要な生命現象の１つである。この共生のスタイルの1つに、エネルギー獲得のための電子を供与する微生物と受容する微生物の間で成立する「異種細胞間電子伝達」がある。本研究は2種の分離培養した化学合成硫酸還元菌から異種細胞間電子伝達による共生の仕組みを明らかにすることを目的とし、新規細胞間共生系を構築を目指す。
|
| 研究実績の概要 |
本研究は、深海熱水活動域から分離培養され、系統学的に嫌気的メタン酸化の一員として機能している硫酸還元菌に近い2種の化学合成水素酸化硫酸還元菌と、既に分離培養されているメタン生成アーキアを人工的に細胞間共生させることによって、嫌気的メタン酸化を誘導させることを目的として行っている。この人工的な細胞間共生により、これまで難培養でかつ細胞倍加速度が極端に遅いため代謝システムがほとんど明らかとなっていない嫌気的メタン酸化のエネルギー代謝システムおよび細胞間共生のシステムを明らかにすることができると期待している。これまでは2種の水素酸化硫酸還元菌のゲノム解析および特性解析を行っており、おおよその菌のもつ代謝システムや性状が明らかにしてきた。本研究を通して共生実験を進めていたが、分離培養した水素酸化硫酸還元菌(SRB)の共生は残念ながら未だに成功できなかった。しかしながら、昨年度に本研究のターゲットとする水素酸化硫酸還元菌の1つが水素の代わりに電気を利用して生育することが明らかになったことから電気による培養を確実に行える方法論を本年度は構築した。環境中の嫌気的メタン酸化は嫌気的メタン酸化アーキアと硫酸還元菌が電気的に共生していることが明らかとなっている。共生自体は現状まだ成功していないものの、水素と電気の2種類の培養から得られる情報を比較することによって共生に関与するメカニズムを明らかにできることが示唆された。本研究では深海熱水活動域から分離培養した水素酸化硫酸還元菌に関して、開始当初の2種に加え、さらに2種類を分離培養できた。ゲノム解析と特性解析から、水素酸化硫酸還元菌は環境変化に応じて2種類のエネルギー獲得経路を使い分け、適応することを明らかにした。さらに電気によるエネルギー獲得ができる水素酸化硫酸還元菌は他微生物と細胞間共生をすることで、生存戦略を構築していることが示唆された。
|
