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2017 年度 実績報告書

シロアリ腸内共生微生物の獲得・進化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H04840
研究機関東京工業大学

研究代表者

本郷 裕一  東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (90392117)

研究分担者 山田 明徳  長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 准教授 (40378774)
伊藤 武彦  東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (90501106)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード共生 / 腸内微生物群集 / 昆虫 / セルラーゼ / シロアリ / 原生生物
研究実績の概要

H29年度は、H28年度に不成功であった新規原生生物の透過型電子顕微鏡観察に成功し、同原生生物細胞が実際に多量の木片様の物質を取り込んでいることが観察できた。光学顕微鏡では細胞内の夾雑物に阻害されてこれまで発見できなかった、核の断面の観察にも成功した。今後、撮影した画像のさらに詳細な分析が必要である。
またH28年度よりも多様なシロアリ・ゴキブリ種の腸内微生物叢試料を用意し、同原生生物に特異的なプライマーを用いたPCRと配列解析を行った。その結果、同原生生物の系統群がさらに広範なシロアリ・ゴキブリ種に分布することが判明したが、腸内容物の顕微鏡観察では識別できず、多くの場合はごく少数のみ存在しているようである。
H28年度に引き続き、新たに採集したシロアリを用いた、腸内セルラーゼ活性の測定も行った。その結果、同原生生物を持つシロアリは他の土壌食性シロアリと異なり、後腸にセルラーゼ活性を持つことが判明するとともに、同原生生物を喪失した同種シロアリの個体ではその活性が検出されないことなどを見出した。
H29年度は共生原生生物の転写産物解析を行う予定であったが、所有するDNAシーケンサーの故障によって延期して「繰越」し、時期としてはH30年度に行った。1細胞転写産物解析は難航し、再現性が得られないなどの問題が生じた。これは、引き続きH30年度の研究内容として引き継ぎ、結果についてはH30年度実績で報告する。

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

DNAシーケンサーの故障によって計画が遅延し、H30年に予算繰越措置を取らざるを得なかったが、最終的には良好な結果を得られた。

今後の研究の推進方策

原生生物1細胞転写産物解析の条件最適化に難航しているので、H30年度は引き続き1細胞転写産物解析を進める。また、同転写産物が真に対象の原生生物由来であることを証明するために、in situ hybridizationや、単離核からの配列増幅確認などを試み、最終的に結果をまとめたい。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Kasetsart University/Valaya Alongkorn Rajabhat University(タイ)

    • 国名
      タイ
    • 外国機関名
      Kasetsart University/Valaya Alongkorn Rajabhat University
  • [国際共同研究] University of Sydney(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      University of Sydney
  • [雑誌論文] Phylogenetic diversity and single-cell genome analysis of "Melainabacteria", a non-photosynthetic cyanobacterial group, in the termite gut2018

    • 著者名/発表者名
      Utami Y.D., Kuwahara H., Murakami T., Morikawa T., Sugaya K., Kihara K., Yuki M., Lo N., Deevong P., Hasin S., Boonriam W., Inoue T., Yamada A., Ohkuma M., Hongoh Y.
    • 雑誌名

      Microbes and Environments

      巻: 33 ページ: 50-57

    • DOI

      10.1264/isme2.ME17137

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Discovery and complete genome sequence of a bacteriophage from an obligate intracellular symbiont of a cellulolytic protist in the termite gut2017

    • 著者名/発表者名
      Pramono A.K., Kuwahara H., Itoh T., Toyoda A., Yamada A., Hongoh Y.
    • 雑誌名

      Microbes and Environments

      巻: 32 ページ: 32-39

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME16175

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Discovery of ectosymbiotic Endomicrobium lineages associated with protists in the gut of stolotermitid termites2017

    • 著者名/発表者名
      Izawa K., Kuwahara H., Sugaya K., Lo N., Ohkuma M., Hongoh Y.
    • 雑誌名

      Environmental Microbiology Reports

      巻: 9 ページ: 411-418

    • DOI

      10.1111/1758-2229.12549

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Single-cell genomics deciphers the termite gut ecosystem2018

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Hongoh
    • 学会等名
      第91回日本細菌学会総会 国際シンポジウム「Frontiers in Bacterial Genomics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高等シロアリ及びゴキブリ腸内共生原生生物の系統的多様性とその形態2017

    • 著者名/発表者名
      髙橋雄大,猪飼桂,守川貴裕,菅谷快斗,大熊盛也,小林正規,井上徹志,山田明徳,本郷裕一
    • 学会等名
      第1回日本共生生物学会大会
  • [学会発表] 高等シロアリ腸内木質分解原生生物の再獲得の可能性2017

    • 著者名/発表者名
      猪飼桂,守川貴裕,髙橋雄大,守屋繁春, 大熊盛也,井上徹志,山田明徳,本郷裕一
    • 学会等名
      第1回日本共生生物学会大会
  • [学会発表] シロアリはなぜ木だけを食べて生きられるのか2017

    • 著者名/発表者名
      本郷裕一
    • 学会等名
      名古屋大学セミナー
    • 招待講演
  • [備考] 本郷研ホームページ

    • URL

      http://www.hongoh.bio.titech.ac.jp

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公開日: 2019-12-27  

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