一酸化炭素の次世代活用に関する分子微生物学的研究

• 研究課題/領域番号: 25252038
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 水圏生命科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 左子 芳彦 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (60153970)
• 研究分担者: 吉田 天士 京都大学, 農学研究科, 准教授 (80305490)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 47,840千円 (直接経費: 36,800千円、間接経費: 11,040千円); 2015年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円); 2014年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円); 2013年度: 30,810千円 (直接経費: 23,700千円、間接経費: 7,110千円)
• キーワード: 一酸化炭素資化性菌 / 水素生産 / COデヒドロゲナーゼ / CO代謝 / 次世代エネルギー / CO2固定 / ゲノム解析 / メタゲノム解析 / 一酸化炭素 / 海洋微生物 / CO資化性菌 / メタゲノム

研究成果の概要

本研究の目的は、一酸化炭素（ＣＯ）を消費して増殖する好熱菌の特異な性質を総合的に理解し、本菌による持続的低炭素社会を実現する新たな技術の基盤を創生することである。主要な成果は次のとおりである。ＣＯ資化性好熱菌の新規株の獲得に成功し、ゲノム解読、転写解析を通じて多様なＣＯ代謝機構を明らかにした。また、多様なＣＯ資化性菌が国内の熱水環境に偏在することを示し、当該環境の微生物叢を高解像度で明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Detection of anaerobic carbon monoxide-oxidizing thermophiles in hydrothermal environments (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoneda Y, Kano S, Yoshida T, Ikeda E, Fukuyama Y, Omae K, Kimura-Sakai S, Daifuku T, Watanabe T and Sako Y
  • 雑誌名: FEMS Microbiol. Ecol. 巻: 91 号: 9 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1093/femsec/fiv093
  • NAID: 120005715337
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Over-expression of carbon monoxide dehydrogenase-I with an accessory protein co-exnression : a key enzyme for carbon dioxide reduction. (2014)
  • 著者名/発表者名: Inoue T., Takao K., Fukuyama Y., Yoshida T. and Sako Y
  • 雑誌名: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 巻: (In press) 号: 4 ページ: 582-587
  • DOI: 10.1080/09168451.2014.890027
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cysteine 295 indirectly affects Ni coordination of carbon monoxide dehydrogenase-II C-cluster. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Inoue, Kyosuke Takao, Takashi Yoshida, Kei Wada, Takashi Daifuku, Yasuko Yoneda, Keiichi Fukuyama, & Yoshihiko Sako.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Researcr Communications 巻: 441 号: 1 ページ: 13-17
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.09.143
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genome variation in the hyperthermophilic archaeon Aeropyrum. (2013)
  • 著者名/発表者名: Daifuku, T., Yoshida, T., and Sako, Y.
  • 雑誌名: Mobile Genetic Elements 巻: 3巻 号: 5 ページ: e26833-e26833
  • DOI: 10.4161/mge.26833
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bacterial and Archaeal Diversity in an Iron-Rich Coastal Hydrothermal Field in Yamagawa, Kagoshima, Japan (2013)
  • 著者名/発表者名: Kawaichi S., Ito N., Yoshida T. and Sako Y.
  • 雑誌名: Ｍｉｃｒｏｂｅｓ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ 巻: 28 号: 4 ページ: 405-413
  • DOI: 10.1264/jsme2.ME13048
  • NAID: 130003382016
  • ISSN: 1342-6311, 1347-4405
  • 査読あり
• [学会発表] オーミックス解析を用いた一酸化炭素 (CO) 資化性菌のCOによる転写変動解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 福山宥斗、大前公保、米田恭子、吉田天士、左子芳彦
  • 学会等名: 平成28年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学
  • 年月日: 2016-03-26
• [学会発表] Genomic adaptation of the thermophilic hydrogenogenic carboxydotrophic bacterium from marine sediment, Calderihabitans maritimus KKC1, driven by carbon monoxide dehydrogenases (2015)
  • 著者名/発表者名: Omae, K., Yoneda, Y., Fukuyama, Y., Daifuku, T., Yoshida, T. and Sako, Y.
  • 学会等名: 2015日本微生物生態学会第30回
  • 発表場所: 土浦亀城プラザ 茨城
  • 年月日: 2015-10-17
• [学会発表] RNA-Seq provides insights into the novel carbon monoxide metabolism in Carboxydothermus pertinax (2015)
  • 著者名/発表者名: Fukuyama, Y., Ohmae, K., Yoneda, Y., Takao, K., Honda, T., Yoshida, T., and Sako, Y.
  • 学会等名: 2015日本微生物生態学会第30回
  • 発表場所: 土浦亀城プラザ 茨城
  • 年月日: 2015-10-17
• [学会発表] 次世代シーケンサーを用いた高温強酸温泉における微生物群集構造解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 見世健太、池田栄太朗、大前公保、福山宥斗、吉田天士、左子芳彦
  • 学会等名: 平成27年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学 品川キャンパス
  • 年月日: 2015-03-29
• [学会発表] 水素生成型一酸化炭素資化性菌Calderihabitans maritimus KKC1と酢酸生成菌Moorella spp.の比較ゲノム解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大前公保、米田恭子、福山宥斗、吉田天士、左子芳彦
  • 学会等名: 平成27年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学 品川キャンパス
  • 年月日: 2015-03-29
• [学会発表] 網羅的転写解析による一酸化炭素 (CO) 資化性菌のCO代謝機構の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 福山宥斗、大前公保、本田貴史、池田栄太朗、吉田天士、左子芳彦
  • 学会等名: 平成27年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学 品川キャンパス
  • 年月日: 2015-03-29
• [学会発表] 水素生成型一酸化炭素資化性好熱細菌Calderihabitans maritimus KKC1のゲノム解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大前公保、米田恭子、福山宥斗、吉田天士、左子芳彦
  • 学会等名: 第9回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 神戸大学 六甲第2キャンパス
  • 年月日: 2015-03-07
• [学会発表] 好熱菌Carboxydothermus pertinaxの一酸化炭素と共役する新規水素生成機構の探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 福山宥斗、大前公保、池田栄太朗、吉田天士、左子芳彦
  • 学会等名: 平成26年度日本水産学会近畿支部例会
  • 発表場所: 京都大学 農学部
  • 年月日: 2014-11-22
• [学会発表] 熱水環境中の一酸化炭素資化性好熱菌の分子生態学的研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 池田栄太朗・米田恭子・吉田天士・福山宥斗・左子芳彦
  • 学会等名: 環境微生物系学会合同大会2014
  • 発表場所: アクトシティ浜松
  • 年月日: 2014-10-23
• [学会発表] 海洋性水素生成型一酸化炭素資化性好熱細菌Calderihabitans maritimus KKC1のゲノム解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大前公保、吉田天士、米田恭子、福山宥斗、左子芳彦
  • 学会等名: 平成26年度日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2014-09-21
• [学会発表] CO資化性菌のCODH活性中心におけるNi配位様式に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高尾郷介、井上喬裕、吉田天士、左子芳彦
  • 学会等名: 平成25年度日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 三重大学
• [学会発表] 熱水環境中の一酸化炭素資化性好熱Carboxydothermusの分子生態学的研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鹿野早苗、米田恭子、吉田天士、北村崇行、大福高史、井上喬裕、福山宥斗、高尾郷介
  • 学会等名: 第29回微生物生態学会大会
  • 発表場所: 鹿児島大学
• [学会発表] 一酸化炭素資化性好熱菌Carboxydothermus pertinax のCO代謝 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福山宥斗、米田恭子、高尾郷介、大福高史、井上喬裕、吉田天士、左子芳彦
  • 学会等名: 第29回微生物生態学会大会
  • 発表場所: 鹿児島大学
• [学会発表] 一酸化炭素資化性好熱菌Carboxydothermus属のゲノム解析
  • 著者名/発表者名: 高尾郷介、吉田天士、米田恭子、大福高史、福山宥斗、左子芳彦
  • 学会等名: 微生物科学研究の多様性と新展開シンポジウム
  • 発表場所: 京都大学
• [備考] 海洋分子微生物学研究室ホームページ
  • URL: http://www.microbiology.marine.kais.kyoto-u.ac.jp/