2023 年度研究成果報告書

分離培養した化学合成硫酸還元菌の細胞間共生系の構築

研究課題

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研究課題/領域番号	19K05783
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分38020:応用微生物学関連
研究機関	国立研究開発法人海洋研究開発機構
研究代表者	宮崎淳一国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究開発プログラム), 副主任研究員 (50435848)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2024-03-31
キーワード	水素酸化硫酸還元菌 / 異種細胞間電子伝達 / 深海熱水活動域
研究成果の概要	本研究は「研究代表者によって深海熱水活動域から分離培養した2種の水素酸化硫酸還元菌(SRB)の電子伝達の多様性と誘導する仕組みを明らかにし、培養可能なメタン生成アーキアと新規共生系を創出することで、嫌気的メタン酸化と異種細胞間電子伝達のシステムを解明すること」を最終目標として実施した。期間中は研究開始当初の2種に加えて、2種類のSRBを単離した。合計4種のSRBの特性解析を行った結果、環境の変化に応じて2種類のエネルギー獲得経路を使い分けることで環境適応すること、さらに電気によるエネルギー獲得のポテンシャルをもつSRBは他微生物と細胞間共生という戦略をとることが示唆された。
自由記述の分野	極限環境微生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究を実施することにより、生物機能を飛躍的に獲得し、地球上の生命の進化を考える上で極めて重要な生命現象である異種生物間の共生というスタイルへの理解を深められることが期待された。そして、この共生がどのようなトリガーで起こりうるかを、本研究において深海熱水活動域由来の水素酸化硫酸還元菌(SRB)4種のゲノム・特性解析を通して行い、特定の環境の変化にSRBが応答し、他微生物と電気的なエネルギーのやりとり(異種細胞間電子伝達)をすることで共生がはじまることが示唆された。