微生物の機能を活用した簡便な嫌気性微生物培養システムの構築

• 研究課題/領域番号: 21K19075
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分38:農芸化学およびその関連分野
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 岸野 重信 京都大学, 農学研究科, 准教授 (40432348)
• 研究期間 (年度): 2021-07-09 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2023年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 腸内細菌 / 嫌気性微生物 / 嫌気反応 / 嫌気 / 嫌気環境 / 嫌気性細菌 / 酸素除去

研究開始時の研究の概要

嫌気性細菌を用いた研究は、好気性微生物を用いた研究に比べてはるかに研究例が少ない。これは、嫌気環境を維持するための特殊な装置の確保、高額な初期投資と継続的に発生する特殊な消耗品購入経費、嫌気環境を維持するためのスキルの習得等が大きな障壁となることに起因する。一方、嫌気性細菌である腸内細菌が様々な疾病に関与していることから、腸内細菌を用いた研究が急務である。より多くの研究者が、嫌気性細菌や腸内細菌を簡便に扱うことが可能となれば、嫌気性細菌・腸内細菌の研究分野が盛んになる。本研究の目的は、研究代表者のこれまでの知見を活かし、好気環境下でも容易に溶液中から酸素を除去する新しいシステムの構築である。

研究成果の概要

近年、腸内細菌への関心が高まっている。しかし、応用微生物学分野の研究の多くは酸素が存在する「好気条件」で行われており、腸内細菌が生息する酸素が存在しない「嫌気条件」での研究はほとんどされていない。
そのため、研究者が新たに腸内細菌に関する研究を行おうとすると、「嫌気条件」を作るための装置の導入が必要となり、大きな障壁となる。そこで、本研究では、容易に「嫌気条件」を作り出すことができるシステムの構築に取り組んだ。

研究成果の学術的意義や社会的意義

腸内細菌などの嫌気性微生物を扱う研究は、設備投資がいること、嫌気性を維持するためのスキルが必要であること、などの理由からあまり進んでいない。本研究成果では、研究者が容易に扱うことができる大腸菌を用いた形質転換体を用いることで、好気性細菌を扱うかの如く嫌気性微生物を扱うことが可能となることから、嫌気性微生物に関する研究分野が飛躍的に発展する可能性を秘めている。