| 研究課題/領域番号 |
23K21164
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| 補助金の研究課題番号 |
21H02095 (2021-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2021-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
竹下 典男 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (20745038)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2024年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2023年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
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| キーワード | 糸状菌 / 細菌 / 共生 / 二次代謝産物 / 二次代謝 / 微生物 / 相互作用 / 選択性 / 微生物社会 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
糸状菌と細菌は自然界に広く存在する微生物で、特に土壌中のバイオマスの大部分を占める。土壌のように水分の限られた環境では、細菌は糸状菌の菌糸上を移動し拡散する。一方、細菌が糸状菌にビタミンB1を与えて菌糸生長を促すことを発見し、空間的かつ代謝的な相互作用の組合せにより細菌と糸状菌が生存空間を拡大するという相利共生モデルもある。土壌に生育する細菌20種と糸状菌30種の組合せを解析することにより、相互作用における種の選択性を明らかにした。表現型が顕著な組み合わせを選抜し、それぞれのトランスクリプトームの比較解析を行い、細菌と糸状菌の相互作用における応答の特異性と普遍性を明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
糸状菌と細菌は自然界に広く存在する微生物で、特に土壌中のバイオマスの大部分を占め る。土壌のように水分の限られた環境では、細菌は糸状菌の菌糸上を移 動し拡散することが 明らかとなってきた。一方、細菌が糸状菌にビタミンB1を与えて菌糸生長を促すことを発見 し、空間的かつ代謝的な相互作用の組合せによ り細菌と糸状菌が生存空間を拡大するという 新しい相利共生モデルを提唱した。土壌に生育する細菌30種と糸状菌30種の組合せを寒天最少培地上の同一点に植菌 し、共培養した。全ての組合せ900通りの共培養を顕微鏡で観察した。細菌が菌糸に沿って移動する、あるいは付着して増殖するものをBP (bacteria positive)と し、菌糸に細菌が近付かないものをBN (bacterial negative)とし、細菌が菌糸に顕著 に近づいたり離れたりしないものをニュートラルと定義した。一 方、糸状菌は単独培 養と各細菌との共培養でコロニーの大きさを比較し、糸状菌の増殖が促進するものをFP (fungal positive)とし、糸状菌の増殖が抑制される ものをFN (fungal negative)とし、コロニーサ イズに顕著な違いがないものをニュートラルと定義した。これの解析により、相互作用における種の選択性を明ら かにした。表現型が顕著な組み合わせを選抜し、それぞれのトランスクリプトーム解析を行った。同一の糸状菌と5種の異なる表現型を示す細菌との共培養におけ るトランスクリプトームの比較解析により、細菌による糸状菌の応答の特異性と普遍性を明らかにした。異なる糸状菌と細菌の組み合わせのトランスクリプトー ム解析の結果を比較することで、細菌に対する糸状菌の応答の特異性と普遍性を明らかにした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
特徴的な表現型を示す細菌と糸状菌の組み合わせを選抜し、それぞれ細菌と糸状菌の応答をトランスクリプトームで解析した。異なる細菌に対する糸状菌の応答をトランスクリプトームを比較することで解析した。異なる糸状菌に対する細菌の応答をトランスクリプトームを比較することで解析した。拮抗的な表現型を示す組み合わせで特異的に発現する二次代謝合成遺伝子を同定した。その遺伝子破壊株を作成し、細菌と糸状菌の相互作用における特異性・選択性に関わる機能解析を進めている。
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| 今後の研究の推進方策 |
拮抗的な表現型を示す組み合わせで特異的に発現する二次代謝合成遺伝子を同定した。その遺伝子破壊株を作成し、細菌と糸状菌の相互作用における特異性・選択性に関わる機能を解析する。いくつかの細菌や糸状菌に対しての応答を生育や顕微鏡で確認することにより、細菌と糸状菌の相互作用における特異性・選択性に関わる規則の普遍性を明らかにする。
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