貧栄養環境に生息する細菌群集の生存代謝メカニズムの解明と応用展開

• 研究課題/領域番号: 25870295
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 環境動態解析; 生態・環境
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 木村 浩之 静岡大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (30377717)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2013年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
• キーワード: バクテリア / 海洋細菌 / 極限環境 / 貧栄養環境 / トランスクリプトーム / RNA / 生存戦略 / RNA発現 / small RNA / 定量RT-PCR

研究成果の概要

貧栄養から富栄養まで様々な栄養条件下に生息するバクテリアのtransfer-messenger RNA（tmRNA）の発現パターンを解析し、貧栄養環境下におけるバクテリアの生存戦略メカニズムについて明らかにした。
ゲノム情報を入手できるバクテリア菌株を様々な栄養条件下で培養し、tmRNAの発現量を測定した。その結果、貧栄養培地において有意に高いtmRNAの発現が見られた。次に、富栄養海域である清水港および駿河湾と、貧栄養海域である西太平洋の外洋域において表面海水を採取し、海洋バクテリアの全RNAを網羅的に解析した。その結果、貧栄養海域において優位に高いtmRNAの発現が確認された。

研究成果

• [雑誌論文] Biogas production using anaerobic groundwater containing a subterranean microbial community associated with the accretionary prism (2015)
  • 著者名/発表者名: Baito K., Imai S., Matsushita M., Otani M., Sato Y., Kimura H.
  • 雑誌名: Microbial Biotechnology 巻: ー 号: 5 ページ: 837-845
  • DOI: 10.1111/1751-7915.12179
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Quantitative analysis of coenzyme F430 in environmental samples: a new diagnostic tool for methanogenesis and anaerobic methane oxidation (2014)
  • 著者名/発表者名: Kaneko, M., Takano, Y., Chikaraishi, Y., Ogawa, N.O., Asakawa, S., Watanabe, K., Shima, S., Krueger, M., Matsushita, M., Kimura, H., Ohkouchi, N.
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 巻: 86 号: 7 ページ: 3633-3638
  • DOI: 10.1021/ac500305j
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Thermotoga profunda sp. nov., and Thermotoga caldifontis sp. nov., anaerobic thermophilic bacteria isolated from terrestrial hot springs (2014)
  • 著者名/発表者名: Mori K., Yamazoe A.,Hosoyama A, Ohji S., Fujita N., Ishibashi J., Kimura H., Suzuki K.
  • 雑誌名: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 巻: 64 号: Pt_6 ページ: 2128-2136
  • DOI: 10.1099/ijs.0.060137-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth temperatures of archaeal communities can be estimated from the guanine-plus-cytosine contents of 16S rRNA gene fragments (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Kimura, Kousuke Mori, Toshiro Yamanaka, Jun-Ichiro Ishibashi
  • 雑誌名: Environmental Microbiology Reports 巻: Vol.5 号: 3 ページ: 468-474
  • DOI: 10.1111/1758-2229.12035
  • 査読あり
• [雑誌論文] First occurrence of Alviniconcha from Japanese waters (Gastropoda: Provannidae) (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Fujiwara, Takashi Okutani, Hiroyuki Kimura
  • 雑誌名: Venus 巻: 71 ページ: 217-219
  • NAID: 130005155524
  • 査読あり
• [学会発表] ゲノム上にG+C含量の異なる2 種類の16S rRNA 遺伝子を有する好塩性古細菌の生理生態 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 悠、藤原健智、木村浩之
  • 学会等名: 第16回静岡ライフサイエンスシンポジウム
  • 発表場所: 静岡大学 (静岡県静岡市)
  • 年月日: 2015-03-07 – 2015-03-08
• [学会発表] G+C含量の異なる2種類の16S rRNA遺伝子を使い分ける好塩性古細菌Haloarculaの生態 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 悠、木村浩之
  • 学会等名: 環境微生物系学会合同大会2014
  • 発表場所: アクトシティー浜松 (静岡県浜松市)
  • 年月日: 2014-10-21 – 2014-10-24
• [学会発表] Microbial methane production and carbon-nitrogen cycles in subterranean environments associated with the accretionary prism in Southwest Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Kimura H.
  • 学会等名: 13th Japan-Taiwan International Workshop on Hydrological and Geochemical Research for Earthquake Prediction
  • 発表場所: 独立行政法人産業技術総合研究所 (茨城県つくば市)
  • 年月日: 2014-09-02 – 2014-09-03
  • 招待講演
• [学会発表] Haloarcula strains regulate transcription of multiple 16S rRNA genes in response to environmental temperatures (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato Y., Kimura H.
  • 学会等名: 15th International Symposium on Microbial Ecology (ISME-15)
  • 発表場所: Coex Convention Center (Seoul, Korea)
  • 年月日: 2014-08-24 – 2014-08-29
• [学会発表] 好塩性古細菌は環境温度によりG+C含量の異なる16S rRNA遺伝子を選択的に転写する
  • 著者名/発表者名: 佐藤 悠、木村浩之
  • 学会等名: 第29回日本微生物生態学会大会
  • 発表場所: 鹿児島大学（鹿児島県鹿児島市）
• [学会発表] 全ゲノム解析を用いた新種提案 －温泉環境から分離した新規Thermotoga－
  • 著者名/発表者名: 森浩二、細山 啓、山副敦司、黄地祥子、木村浩之、石橋純一郎、鈴木健一朗
  • 学会等名: 第29回日本微生物生態学会大会
  • 発表場所: 鹿児島大学（鹿児島県鹿児島市）
• [図書] 環境と微生物の事典 (2014)
  • 著者名/発表者名: 日本微生物生態学会
  • 総ページ数: 432
  • 出版者: 朝倉出版
• [備考] 静岡大学理学部地球科学科 木村研究室ホームページ
  • URL: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~shkimur/top.html
• [備考] 静岡大学大学院理学研究科地球科学専攻木村研究室ホームページ
  • URL: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~shkimur/top.html