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2007 年度 研究成果報告書概要

深海熱水環境からの超好熱古細菌ゲノム資源の大規模収集とその産業技術への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16208020
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 水産化学
研究機関京都大学

研究代表者

左子 芳彦  京都大学, 農学研究科, 教授 (60153970)

研究分担者 石野 良純  九州大学, 農学研究院, 教授 (30346837)
高井 研  海洋研究開発機構, 極限環境生物圏研究センター, グループリーダー (80359166)
研究期間 (年度) 2004 – 2007
キーワード深海熱水環境 / 超好熱菌 / 古細菌 / ゲノム / 遺伝子資源 / 耐熱性酵素 / ヒドロゲナーゼ / エンドヌクレアーゼ
研究概要

(1)沖縄トラフに位置する伊平屋北深海熱水孔(深度1000m, 310℃)における微生物の分布・生態調査をDNAクローン解析法と分離法を用いて行なった。とりわけこれまで存在が推測されていたが分離培養が不可能であった微生物について、水素と二酸化炭素を気相に用いた独立栄養性の培地を用いて多くの新規微生物群を分離した。その結果、本深海熱水孔においては一次生産者が光エネルギーに依存しない独立栄養性で微好気性の水素細菌ε-Proteobactreriaであることを発見し、多くの多様な新属種を分離してその性状を明らかにした。
(2)超好熱古細菌Thermoproteales目に属する新種株のrRNA遺伝子上に、複数の新型のホーミングエンドヌクレアーゼ遺伝子をコードするイントロンを見出し、発現後新規酵素の機能・耐熱性・基質認識性を詳細に検討した。本酵素群は、およそ20塩基対長の偽回文様配列を認識切断し、遺伝子組み換えやレアカッターとしての応用が期待された。
(3)深海熱水孔から分離された超好熱古細菌Aeropyrum caminiを好気的に大量培養して得られた菌体から、各種カラムクロマトグラフィーを用いて耐熱性かつ耐酸素性のヒドロゲナーゼを精製した。本酵素の活性特性を明らかにし、水素ガスの発生を確認した。長崎県橘湾にて分離されたA.pernix TB株はA. caminiの5倍以上ものH2ase総活性を有していることを発見し、それは成熟化機構あるいはそのアミノ酸配列に拠るものであることを明らかにした。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2007 2005

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Structure of a hyperthermophilic archaeal homing endonuclease, I-Tsp061I: contribution of cross-domain polar networks to thermostability.2007

    • 著者名/発表者名
      Nakayama S., et. al.
    • 雑誌名

      J. Mol. Biol. 365

      ページ: 362-378

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deep-sea vent ε-proteobacteria genomes provide insights into emergence of pathogens.2007

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa H., et. al.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA 104

      ページ: 12146-12150

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure of a hyperthermophilic archaeal homing endonuclease, I-Tsp 0611 : Contribution of cross-domain polar networks to thermostability2007

    • 著者名/発表者名
      Nakayama, H., T., Shimamura, T., Imagawa, N., Shirai, T., Itoh, Y., Sako, M., Miyano, H., Sakuraba, T., Oshima, N., Nomura, H., Tanga
    • 雑誌名

      J. Mol. Biol 365

      ページ: 362-378

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Deep-sea vent ε -proteobacterial genomes provide insights into emer-gence of pathogens2007

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa, S., Y., Takai, Shimamura, S., Reysenbach, A.L., K., Takai, K., Horikoshi
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA 104

      ページ: 12146-12150

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Distribution, phylogenetic diversity and physiological characteristics of epsilon-Proteobacteria in a deep-sea hydrothermal field.2005

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa H., et. al.
    • 雑誌名

      Environ. Microbiol. 7

      ページ: 1619-1632

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distribution, phylogenetic diversity and physiological characteristics of epsilon-Proteobacteria in a deep-sea hydrothermal field2005

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa, S., K., Takai, F., Inagaki, H., Hirayama, T., Nunoura, K., Horikoshi, Y., Sako
    • 雑誌名

      Environ. Microbiol 7

      ページ: 1619-1632

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] 好気性超好熱菌Aeropyrum pernixTB5株由来ヒドロゲナーゼの精製と性状解析2007

    • 著者名/発表者名
      西村宏・岩田恵里・野村良子・左子芳彦
    • 学会等名
      日本水産学会
    • 発表場所
      東京海洋大学
    • 年月日
      2007-03-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Purification and characterization of hydrogenase from aerobic hyperther- mophilic archaeon Aaropyrum pernix TB52007

    • 著者名/発表者名
      Nishimura, H., E., Iwata, Y., Nomura, Y., Sako
    • 学会等名
      The Japanese Society of Fisheries Scince
    • 発表場所
      Tokyo Univ. of Marine Science and Technology, Tokyo
    • 年月日
      2007-03-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [図書] 「微生物の利用と制御」-食の安全から環境保全まで-極限環境微生物による地球温暖化への挑戦(水産学シリーズ155)2007

    • 著者名/発表者名
      西村宏・左子芳彦
    • 総ページ数
      143
    • 出版者
      恒星社厚生閣
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [図書] Utilization and regulation of microbes From food safety to environ-mental preservation-"Challenge to global warming by microorganism living in extreme environments"(Fisheries series 155)2007

    • 著者名/発表者名
      Nishimura, H., Y., Sako
    • 総ページ数
      143
    • 出版者
      Kouseishakouseikaku (Tokyo)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2010-02-04  

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