| 研究課題/領域番号 |
21K06186
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
服部 佑佳子 京都大学, 生命科学研究科, 助教 (50646768)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 微生物叢（酵母・細菌） / 栄養 / ショウジョウバエ / 個体成長 / 代謝 / 宿主ー微生物相互作用 |
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| 研究実績の概要 |
動物と共生する微生物叢は、宿主の生理機能に様々な役割を果たしており、そのひとつが動物の成長を支える代謝産物（栄養素）の供給である。しかし、多数の共生微生物種のうち、どの種がどのような代謝産物を介して宿主成長を支えているかについては、依然として不明な点が多い。本研究では、自然界でショウジョウバエ幼虫の成長に必須の役割を担う共生酵母・細菌に着目した。野外から単離した共生微生物を混合し、無菌幼虫に与える微生物再構成系や、微生物や宿主の遺伝子発現や代謝産物の網羅的比較解析を行う。そして、微生物叢が供給する幼虫成長を支える栄養素の同定と、その栄養素が幼虫成長を支える分子機構や宿主―微生物叢間での相互作用の理解を目指す。
令和３年度には、単離した微生物株を用いた解析を行い、幼虫の成長に中心的な役割を果たす種を特定した。また、異なる微生物叢により発酵した餌サンプルのメタボローム解析や、その餌を食べた幼虫の遺伝子発現解析も実施した。
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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
当該年度には、異なる組み合わせで混合した微生物種を共培養して幼虫に与えた場合の発生率を調べることで、幼虫の成長において、微生物叢を構成する微生物群が種によって異なる役割を果たすことを見出した。また、それらの微生物が宿主の成長を支える機構を遺伝子レベルで理解するために、複数の微生物種・微生物叢やそれらを摂食した幼虫の遺伝子発現を解析し、幼虫の成長に寄与する微生物遺伝子の候補を絞り込みつつある。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでに得られた宿主・微生物双方のオミクスデータの解析と、そこから得られた仮説の検証を進める。そして、微生物間や微生物ー宿主間の相互作用がどのようにして宿主の成長を支えているか、分子・遺伝子レベルでの解明を目指す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
理由:当初計画に従い順調に研究を進めた結果、宿主や微生物の遺伝子発現や代謝産物に着目したマルチオミクス解析を行うことができた。しかし、より詳細な分子機構を理解するためには、今後も、そこから得られた解析結果をふまえて、仮説を検証する必要があり、次年度使用額が生じた。
使用計画:現在、宿主の成長に寄与する微生物遺伝子の候補を絞り込みつつあるため、これらの候補の機能解析を行う。そして、それらの遺伝子が宿主成長に果たす役割について検証を進める。また、微生物間や宿主ー微生物間の相互作用が宿主の成長に果たす役割の解析も行う。
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