| 研究課題/領域番号 |
20K21279
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
青井 議輝 広島大学, 統合生命科学研究科(先), 准教授 (40386636)
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| 研究分担者 |
村上 千穂 安田女子大学, 薬学部, 助教 (50649077)
中尾 洋一 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60282696)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2024-03-31
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| キーワード | Nitrospira / 休眠・覚醒 / 非休眠株 / 分離精製 / コロニー形成 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，門レベルで難培養性を示すNitrospiraの純粋菌株を難培養性微生物のモデルとして用いて，未知増殖制御メカニズムを発見し解明することを目的にする。具体的には、１）未知覚醒因子の発見，２）コロニーを形成しない理由の解明、３）発現遺伝子の網羅的な比較解析を行う。すなわち未知なる増殖制御メカニズムについて統合的に明らかにすることを目的としている。本年度は主に、１）表現型に着目したアプローチを行い、亜硝酸酸化活性を指標として増殖をアッセイ可能なハイスループットアッセイ法を用いて、植菌、培養，検出をハイスループットに行い，休眠から覚醒した割合，増殖が阻害されている割合などを定量的かつ簡易に測定した。さらに、２）新規培養システムを用いてNitrospiraコロニーを形成させることを試みた。具体的な成果を以下に挙げる。
１）Nitrospiraの未知覚醒因子の発見：休眠しない菌株の出現が問題となってしまったが、これまでの検討で、非休眠株と休眠株の両者を安定して培養することができるようになり、バイオアッセイ系の構築を進めている段階である。また、非休眠株と休眠株の比較ゲノム解析および遺伝子発現解析を行うための大量培養を行った（数Lスケールの培養系の構築に成功）。
２）増殖停止（阻害）因子（代謝副産物）を培養中に除去可能な固体培養システムを用いて、通常の固体培地ではコロニーを形成できないNitrospiraにコロニーを形成させることに成功した。
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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
休眠・覚醒現象をつかさどる因子（覚醒因子）の分画についてはまだ進めることができていないが、非休眠株は休眠株の比較解析（ゲノム、遺伝子発現）が可能な状況である。また、コロニー形成に関しては、Nitrospiraにコロニーを形成させることに成功し、今後さらに研究が進むことが想定されたため上記の評価とした。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究の全体計画は以下の内容（項目）から構成されている、１）Nitrospiraの未知覚醒因子の探索（目的化合物の分離と同定），３）休眠と覚醒状態の遺伝子発現パターンの比較解析，４）固体培地上でコロニーを形成しない理由の解明、である。本年度において３）は効率的に進んだものの、それ以外は途中段階であるため、今後は項目１）および２）に注力して研究を進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
理由:前述のとおり、今年度は休眠株の因子の分画や遺伝子発現解析などが進められない状況であり、化合物の分離精製や遺伝子発現解析などに必要な経費が想定よりも少なくなったため消耗品などの購入が少なくなり、当該年度の支出が少なくなり次年度使用額が生じた。
計画:当初の計画通り、全ての検討項目（遅れが生じている部分も）を実施しその実験経費を次年度以降に計上する予定である。
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