• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2014 年度 実績報告書

温室効果ガス低減を目指したダイズ根粒菌N20還元過程遺伝子群の制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 12F02398
研究機関東北大学

研究代表者

南澤 究  東北大学, 大学院生命科学研究科, 教授

研究分担者 SANCHEZ GOMEZ Cristina  東北大学, 大学院生命科学研究科, 外国人特別研究員
キーワード温室効果ガス / 脱窒 / N20還元酵素 / 根粒菌 / 硝酸還元酵素 / nasST
研究実績の概要

N2Oは強力な温室効果ガスであると共に、オゾン層破壊の原因物質でもある。植物根圏はN2O発生源の一つであり、私たちのグループはDNA校正機能を低下させたダイズ根粒菌Bradyrhizobium japonicumから、突然変異によりN2O還元酵素(N2OR)活性の上昇したNos強化株を作出し、N2O削減効果を実証してきた。しかし、Nos強化株におけるN2OR活性上昇の原因は不明であったため、本研究ではその原因解明を行ってきた。昨年度まで、(1)bll4572(nasS)遺伝子の変異がNos強化株におけるN2OR活性上昇の原因であること、(2)本遺伝子はB. japonicumの脱窒系においてnosZだけでなくnapAの転写制御に関与している新規転写制御因子であること、(3)NasTタンパク質による根粒菌脱窒の遺伝子発現促進をnasS産物が負に制御することが明らかとなった。本年度は、まずnasST介在nosZ遺伝子発現誘導の硝酸濃度プロファイル解析を行った。種々の濃度の硝酸および亜硝酸添加条件下のnosZおよびnapEの遺伝子発現の比較を行ったところ、細胞レベルのNasSTシステムの硝酸感受の臨界濃度は、50uM付近であり、ダイズ根圏における硝酸濃度より高いことが分かった。したがって、植物根圏において、NasS変異によりN2O還元酵素活性を上昇させられる科学的根拠が明らかとなった。また、次世代シーケンサーを用いたnasST変異体の網羅的な遺伝子発現解析の準備を行った。具体的には、野生株およびnasS変異株を好気条件で培養した細胞からRNAを抽出後、cDNAを作成し、次世代シーケンサーのRNA-seqによる発現解析系を確立した。

現在までの達成度 (段落)

本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。

今後の研究の推進方策

本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] The nitrate-sensing NasST system regulates nitrous oxide reductase and periplasmic nitrate reductase in Bradyrhizobium japonicum.2014

    • 著者名/発表者名
      Sanchez, C., M. Itakura, T. Okubo, T. Matsumoto, H. Yoshikawa, A. Gotoh, M. Hidaka, T. Uchida, and K. Minamisawa.
    • 雑誌名

      Environmental Microbiology

      巻: 16 ページ: 3263-3274

    • DOI

      10.1111/1462-2920.12546

    • 査読あり
  • [学会発表] The nitrate-sensing NasST system regulates nitrous oxide reductase in Bradyrhizobium japonicum.2014

    • 著者名/発表者名
      Cristina Sánchez, Manabu Itakura, Takashi Okubo, Takashi Matsumoto, Hirofumi Yoshikawa, Aina Gotoh, Masafumi Hidaka, Takafumi Uchida, Kiwamu Minamisawa
    • 学会等名
      15th International Symposium on Microbial Ecohogy
    • 発表場所
      Coex Convention Center, Seoul, Korea
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-29

URL: 

公開日: 2016-06-01  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi