| 研究課題/領域番号 |
19K12313
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分63010:環境動態解析関連
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| 研究機関 | 埼玉県環境科学国際センター |
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研究代表者 |
渡邊 圭司 埼玉県環境科学国際センター, 水環境担当, 専門研究員 (50575230)
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| 研究分担者 |
須田 亙 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 副チームリーダー (20590847)
石井 裕一 公益財団法人東京都環境公社(東京都環境科学研究所), 環境資源研究科, 主任研究員 (80551027)
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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 (2021年度)
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| 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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | リン / 淡水圏 / 浮遊細菌 / ゲノム / ポリリン酸 / ポリリン酸キナーゼ / リン蓄積量 / リン循環 / 河川 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、①河川の浮遊細菌の種組成及びその種の中でリンを細胞内に高濃度に蓄積する種はどれか、②リンを高濃度に蓄積する各種浮遊細菌の単位細胞当りのリン蓄積量及び河川におけるそれらの現存量はどのくらいか、③河川の浮遊細菌によるリンの供給量及び河口・沿岸域の生態系によるリン取込み量はどのくらいかを調べ、河川の浮遊細菌を介した新規リン循環プロセスの地球科学的意義を解明する。
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| 研究成果の概要 |
淡水圏に生息する浮遊細菌21株（4系統群）についてゲノム解析を行ったところ、その全てに細胞内リン蓄積遺伝子（ppk）様の配列をゲノム上に確認できた。浮遊細菌（6系統群）の細胞内リン蓄積量を、培養実験後のリン酸態リンの減少量から推定したところ、11.2～52.6 mg-P/g dry cell weightであった。CARD-FISH法により、河川水中のIRD18C08に属する細菌の現存量は、全浮遊細菌の2.2～6.6%であることを明らかにした。IRD18C08に属する細菌の分離株は、高次分類階級レベルで系統的な新規性が認められ、新科（Fluviibacteraceae）を提案し受理された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
プラネタリー・バウンダリー（地球の限界）の考え方の中で、リンは深刻な環境汚染を引き起こしているとともに、一方で、枯渇資源として将来的に食料供給を脅かすリスクが高いことが示唆されている。循環型社会を目指す上で、自然環境中でのリンの動態解明は重要な研究課題の１つである。本研究では、淡水圏における浮遊細菌を介したリンの動態及びそのメカニズムの一端を初めて明らかにすることができた。特に、浮遊細菌の全ゲノム解析の結果は、それらほぼ全てがゲノム上に細胞内リン蓄積遺伝子（ppk）様の配列を保持していることを示し、リン循環プロセスにおける粒子状リンとしての浮遊細菌の重要性が強く示唆された。
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