| 研究課題/領域番号 |
20K15443
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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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, 主任研究員 (90759945)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 難培養微生物 / 環境微生物 / 硫化鉄 / 独立栄養性微生物 / 酢酸生成菌 / 生理活性物質 / 鉄イオウクラスター / 分離培養 / 共培養 / 微生物間相互作用 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
自然環境中の多くの微生物が未培養である原因の一つとして、増殖に必要な因子が実験室内の培養では適切に得られないことが挙げられる。本研究では、細胞外から鉄イオウクラスターが供給されないと増殖できないような未知微生物をターゲットとして、それらの単離と生理の解明を行う。鉄イオウクラスターに構造が類似している硫化鉱物（グライガイト）の存在下で環境中の微生物群集を培養することで、細胞外の鉄イオウクラスター依存的に増殖する微生物群集を得る。そのような微生物の単離と生理解明から、細胞外鉄イオウクラスターが増殖因子として機能することを示す。更にそのような微生物の増殖を制御できる新たな技術を探索することを目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、培養が困難な微生物の種類として細胞外から鉄イオウクラスターが供給されないと増殖できないような未知微生物を想定し、それらの単離と生理の解明を行うことを目的とした。
様々な自然環境から採取したサンプルを元に、鉄イオウクラスターに結晶構造が類似している硫化鉱物(グライガイト、Fe3S4)の存在下で培養を継続し、グライガイトによって増殖促進を示す複数の微生物群集、および酢酸生成菌やメタン生成菌などの複数の単離株を取得することに成功した。一連の研究過程で培養・単離が困難とされるVerrucomicrobiota門に属する新規株(新属レベル)の取得にも成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、グライガイト存在下で増殖が促進される微生物群集と単離株を複数取得することに成功した。そのような特異的な生理を示す微生物の単離手法を確立できたとともに、細胞外鉄イオウクラスター依存的な微生物の生理解明に繋がる知見を示したと期待される。そして、これまで未培養であり、抗生物質生産などに関わる二次代謝経路をもつ新規性の高い株の取得にも成功した。これらの成果により、微生物代謝の根幹の解明や、CO2の資源化なども含めた微生物の産業利用を促す知見を得られたと期待される。
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