海綿動物内の細菌叢から有用細菌を予測・特定可能な新規細菌形質解明システムの開発

• 研究課題/領域番号: 21H02280
• 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40040:水圏生命科学関連
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: MORI TETSUSHI 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00590100)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円); 2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2022年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2021年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
• キーワード: 細菌形質解明システム / 難培養微生物 / 有用性細菌

研究開始時の研究の概要

海綿動物内には有用化合物を産生する細菌種が多く共生しているが、その多くが未知および難培養性であるため、従来の技術ではこれらの有用細菌を特定することが非常に困難である。本研究は海綿動物に生息・共生する有用性細菌をターゲットとし、難培養微生物叢からの網羅的・効率的な有用細菌特定のための新規細菌形質解明システムの開発を行う。

研究成果の概要

海綿動物からは、生理活性の高いそして有望なリード化合物が数多く単離されている。そこで、近年の研究では、海綿動物から発見された多くの化合物は共生細菌由来と示唆され、これらの細菌の単離および培養に注目が集まっている。よって、本研究課題では、海綿動物内の細菌叢から有用細菌を予測・特定可能な新規細菌形質解明システムの開発を行った。本研究で作成した予測システムは細菌のゲノム情報に基づいて細菌の形質や有用性を明らかにすることだけではなく、研究担当者の細菌識別・単離手法と組み合わせることでより多くの有用性細菌の発見や単離を促進できると期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

産業および医療分野においては、プロセスの加速化・最適化あるいは新薬開発には微生物は不可欠である。また、次世代シーケンサーの解析により海綿動物内を初め、環境にはまだ開拓されていない有用性細菌が多く生息している。しかし、環境微生物の多くは未知あるいは難培養性であることから、従来の技術ではこれらの有用性細菌はアクセスできない。この問題を解決すべく、研究担当者が2018年度から科研費研究を通して、微生物を識別・単離できる手法の開発を開始した。しかし、本手法は環境から有用性細菌の特定できないため、本研究では環境細菌叢から有用性細菌を特定できる技術の開発を目指した。