| 研究課題/領域番号 |
18K05378
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| 研究機関 | 公益財団法人環境科学技術研究所 |
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研究代表者 |
海野 佑介 公益財団法人環境科学技術研究所, 環境影響研究部, 研究員 (00522020)
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| 研究分担者 |
尹 永根 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線生物応用研究部, 主任研究員(定常) (50609708)
橋本 洋平 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (80436899)
和崎 淳 広島大学, 生物圏科学研究科, 教授 (00374728)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | イノシトールリン酸資化性細菌 / 土壌のリン循環 / 光学異性体 |
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| 研究実績の概要 |
イノシトール6リン酸（InsP6）は、イノシトール（Ins）の六リン酸エステルであり、土壌中ではリンの利用効率を低下させる要因の一つである。土壌中におけるInsP6の主要形態は、2つの光学異性体、myo-InsP6とscyllo-InsP6であると考えられている。リンの利用効率の改善を目指し、myo-InsP6の動態に関わる微生物学的要因の調査が多数行われてきた一方で、scyllo-InsP6の動態に関わる微生物学的要因は明らかになっていない。
本研究では、1) scyllo-InsP6の分解を担う土壌中の分解者の正体は何か、2) scyllo-InsP6の分解者はどのような環境条件で機能を果たすのか、3) myo-InsP6とscyllo-InsP6では分解機序がどのように異なるのか、という3つの問いに対する答えを導き出すため、これまで未解明であったscyllo-InsP6の動態に関わる微生物学的要因の解明を行う。
本年度は農耕地土壌を対象としてscyllo-InsP6資化性細菌の分布を調査し、さらにmyo-InsP6や、myo-Ins、scyllo-Ins資化性細菌の分布との比較を行った。その結果、InsP6資化性細菌やIns資化性細菌のコロニー形成単位（CFU）は土地利用形態や施肥によって異なった。さらに、myo-InsP6資化性細菌と比較してscyllo-InsP6資化性細菌のCFUは１桁以上低く、同様にmyo-Ins資化性細菌と比較してscyllo-Ins資化性細菌のCFUも１桁以上低かった。これらの結果は、InsP6やInsの土壌中における動態が土地利用形態や施肥によって異なる事に加えて、光学異性体間でも異なることを示唆している。
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| 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
農耕地土壌を対象としたscyllo-InsP6資化性細菌の分布調査を行い、myo-InsP6資化性細菌やIns資化性細菌の分布との相違を見てきた。またこの過程において、scyllo-InsP6資化性細菌のライブラリーを取得することもできた。本ライブラリーは令和元年度以降に行う、分解能力の高い資化性細菌スクリーニングやその機能解析を行う基盤となるものである。こうした研究から、scyllo-InsP6の分解を担う土壌中の分解者の正体や分解者が機能を果たす環境条件、myo-InsP6とscyllo-InsP6の分解機序の違いについて、一定の情報を収集することができたと捉えている。
また、これらの成果の一部は、2018年度土壌肥料学会にて口頭発表を行なった。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和元年度は、これまでに行なってきた農耕地土壌を対象としたscyllo-InsP6資化性細菌の分布調査から得られた資化性細菌ライブラリーを元に、scyllo-IP6を分解する能力の高い菌株のスクリーニングを行う。これによって得られた能力の高い菌株の機能解析については、ドラフトゲノムシーケンスや分解酵素の特性解析を共同研究者の助力を得ながら進める計画である。
また、令和2年度に計画している土壌中におけるscyllo-InsP6の分解機序とscyllo-InsP6資化性細菌の関係性の評価に向けて、イメージング手法の最適化や供試土壌の選別、実験条件の予備検討も計画している。
次年度以降、本研究をさらに進めることで、scyllo-InsP6の動態に関わる微生物学的要因の解明を行うとともに、学会発表や学術論文として成果を発信していく計画である。
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