| 研究課題/領域番号 |
21K12206
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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 | 日本女子大学 (2023)
東京大学 (2021-2022) |
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研究代表者 |
高部 由季 日本女子大学, 家政学部, 助教 (80635839)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | カロテノイド / 細菌群集構造 / 光合成細菌 / ゲノム / 光エネルギー / 細菌 / 海洋炭素循環 / 酸素非発生型光合成 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、「光合成細菌」というこれまで海洋生態系の枠組みの中では注目されてこなかった細菌にスポットを当てる。本研究で注目する酸素非発生型好気性光合成細菌 (aerobic anoxygenic phototrophic bacteria, AAnPB) は、光エネルギーを利用し、細胞増殖と生残を強化していることが予想される。AAnPBが「光を使って生き残る」ことにより、海洋生態系内の炭素循環効率の上昇に寄与していることを実証することで、従来の海洋炭素循環像のパラダイムシフトを導くことを目指す。
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| 研究実績の概要 |
本研究は、海洋における酸素非発生型好気性光合成細菌(Aerobic anoxygenic phototrophic bacteria, 以下AAnPB)の光利用戦略に焦点を当て、AAnPBが実海洋環境中で光を利用することで「元気に」増殖し、「長く」生き残っていることを実証することを目指している。海洋環境中で普遍的かつ時に高率で存在している AAnPBの光利用戦略を明らかにすることは、海洋全体の有機物循環量と循環効率を正しく見積もる上での科学的基盤となる。
今年度は、昨年度までの研究結果から、本海域における有機物循環量と循環効率を考える上で極めて重要なグループである可能性が示唆された、Rhodobacteraceae科の細菌として、Jannaschia属細菌・AI_62株の生理性状試験およびJannaschia属他種との比較ゲノム解析を進めた。本研究結果は、国際誌Antonie van Leeuwenhoek誌に受理された。
また、昨年度までの現場観測および小規模擬似現場培養実験から、本研究海域において、AAnPBを含むRhodobacteraceae科の細菌グループが、夏季の高温・強日射下において、その優占度が顕著に高まることを発見していた。高温・強日射下では熱および酸化ストレスが高まるため、その耐性メカニズムがあると予想し、細菌がつくるカロテノイド色素に着目した。そこで、本研究海域から分離した、カロテノイド色素生産菌の色素分析を行った。結果として、様々なカロテノイドを複数の株から検出した。その中でも、高い抗酸化能を有するMyxolを生産する株が見つかり、Myxolの抗酸化能を評価する上で、類似化学構造を有する4-ketomyxolと比較することで、カロテノイド色素の抗酸化能に関する構造活性相関評価を進めた。本研究結果は、第35回カロテノイド研究談話会にて口頭発表を行った。
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