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2017 年度 実績報告書

地球温暖化に伴うサンゴの白化現象の解析と修復に向けたプロバイオティクスの開拓

研究課題

研究課題/領域番号 17J07458
研究機関京都大学

研究代表者

元根 啓佑  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
キーワードサンゴ / プロテオーム解析 / 褐虫藻
研究実績の概要

【抗酸化剤の投与によるサンゴ幼生の生存率の向上】
サンゴは高温条件にさらされると活性酸素種を過剰に産生し、酸化ストレスを受けることで死に至ってしまう。そのため、活性酸素種を消去する抗酸化剤を使用することで、高温条件下で飼育したサンゴ幼生の生存率を向上させることを試みた。サンゴ幼生に対してラジカルスカベンジャーとしてニトロキシルラジカルを持つレドックスナノパーティクルを投与し、10日間33度で飼育したところ、投与なしの場合は生存率が0%であったのに対し、投与ありの場合は生存率が約70%であった。また、プロテオーム解析により、レドックスナノパーティクルの投与によりサンゴ幼生において酸化ストレス関連タンパク質群の生産が減少していることを明らかにした。これらの結果から、レドックスナノパーティクルはサンゴ幼生において過剰に産生された活性酸素種を消去し、サンゴ幼生の生存率の向上に寄与したと考えられる。

【サンゴ共生褐虫藻の単離・培養】
サンゴに共生している褐虫藻の単離・培養を行った。微細藻類の培養に使用されているf/2寒天培地にサンゴ組織ホモジネート液をまき、25度で培養を行ったところ褐虫藻コロニーの形成を確認した。ITS2領域のシーケンスの結果から、単離された褐虫藻はclade Cおよびclade Dに属するものであることが判明した。これらの褐虫藻はf/2液体培地においても培養が可能であることも確認した。また、褐虫藻に共在している細菌の単離にも成功しており、今後は褐虫藻と細菌との相互作用を解析していく予定である。

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

高温条件下で飼育されたサンゴ幼生の生存率を抗酸化剤の投与により向上させることに成功し、それらの結果をまとめた論文が受理された。サンゴに共生している褐虫藻の単離・培養にも成功しており、今後は褐虫藻と細菌との相互作用を明らかにできることが期待される。

今後の研究の推進方策

褐虫藻の単離・培養および褐虫藻に共在している細菌の単離に成功しており、今後は褐虫藻と細菌との相互作用を解析していく予定である。また、サンゴの病原菌に対して生育阻害活性を示す細菌のスクリーニングおよび機能解析を行う予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] High-throughput evaluation of T7 promoter variants using biased randomization and DNA barcoding2018

    • 著者名/発表者名
      Komura Ryo、Aoki Wataru、Motone Keisuke、Satomura Atsushi、Ueda Mitsuyoshi
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 ページ: e0196905

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0196905

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Protection of Coral Larvae from Thermally Induced Oxidative Stress by Redox Nanoparticles2018

    • 著者名/発表者名
      Motone Keisuke、Takagi Toshiyuki、Aburaya Shunsuke、Aoki Wataru、Miura Natsuko、Minakuchi Hiroyoshi、Takeyama Haruko、Nagasaki Yukio、Shinzato Chuya、Ueda Mitsuyoshi
    • 雑誌名

      Marine Biotechnology

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1007/s10126-018-9825-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct bioethanol production from brown macroalgae by co-culture of two engineered Saccharomyces cerevisiae strains2018

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Yusuke、Takagi Toshiyuki、Motone Keisuke、Shibata Toshiyuki、Kuroda Kouichi、Ueda Mitsuyoshi
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1080/09168451.2018.1467262

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced direct ethanol production by cofactor optimization of cell surface-displayed xylose isomerase in yeast2017

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Yusuke、Takagi Toshiyuki、Motone Keisuke、Kuroda Kouichi、Ueda Mitsuyoshi
    • 雑誌名

      Biotechnology Progress

      巻: 33 ページ: 1068~1076

    • DOI

      10.1002/btpr.2478

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of bioengineered yeast platform for direct bioethanol production from alginate and mannitol2017

    • 著者名/発表者名
      Takagi Toshiyuki、Sasaki Yusuke、Motone Keisuke、Shibata Toshiyuki、Tanaka Reiji、Miyake Hideo、Mori Tetsushi、Kuroda Kouichi、Ueda Mitsuyoshi
    • 雑誌名

      Applied Microbiology and Biotechnology

      巻: 101 ページ: 6627~6636

    • DOI

      10.1007/s00253-017-8418-y

    • 査読あり
  • [学会発表] サンゴ共生褐虫藻の単離・培養条件の検討2018

    • 著者名/発表者名
      元根 啓佑
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
  • [学会発表] Proposal toward coral reef protection from global warming: increased survival rate of redox nanoparticle-treated coral larvae under heat stress2017

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Motone
    • 学会等名
      ASM MICROBE 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] サンゴ共生体の保護を目指した取り組み ―抗活性酸素剤による高温ストレス下でのサンゴ幼生の生存率の向上―2017

    • 著者名/発表者名
      元根 啓佑
    • 学会等名
      環境微生物系学会合同大会2017
  • [学会発表] 抗活性酸素剤によるサンゴ幼生の生存率の向上の実現2017

    • 著者名/発表者名
      元根 啓佑
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会第20回大会

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公開日: 2018-12-17  

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