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2022 年度 実施状況報告書

未培養微生物のシングルセル解析を発展させる新規微生物イメージング技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K14906
研究機関松江工業高等専門学校

研究代表者

山口 剛士  松江工業高等専門学校, 環境・建設工学科, 准教授 (30759832)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードCu-free click chemistry / FISH / HCR-FISH / Nitrospira
研究実績の概要

地球における環境保全およびバイオテクノロジーを発展させるためには、更なる微生物生態の理解が重要である。多くの微生物が人為的な培養が困難である現状から、近年微生物を個々でゲノム解析を行うシングルセル解析が世界中で行われている。しかし、微生物を回収するために微生物を視覚的に検出する必要があるが、未だ確立させた手法が存在していない。昨年度は、銅イオンを用いないclick chemistryであるcopper-free click chemistryと研究代表者が開発したhybridizationchain reaction-Fluorescence in situ hybridization (HCR-FISH) を組み合わせたシングルセル解析が可能な高感度FISH法の開発を行った。その結果、菌体内でcopper-free click chemistryとHCR-FISH法を組み合わせることに成功した。そこで、今年度は、蛍光強度の増幅を目指し、copper-free click chemistryの実験条件、各プローブ濃度、HCR-FISH法の試薬濃度等を検討した結果、これまで報告されているHCR-FISH法よりも約3倍の蛍光強度を得ることに成功した。また、環境サンプルとしてバイオリアクターに存在するNitrospira属を標的とし、本手法を適用させた結果、特異的な蛍光が得られただけでなく、微生物の回収に向けてフィルター上でも適用可能であった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当初、シングルセル解析に向けて回収方法を確立する予定であったが、検討項目が少なく確立まで至っていないため。

今後の研究の推進方策

今後は、微生物回収方法を確立させ、フローサイトメーターで回収し、回収率や特異的な回収ができているか確認する。その後、新種であった場合はゲノム解析等を行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

研究進捗による外注することが少なくなった。また、次年度はコロナ制限が緩和されたので研究の広報として学会に参加し、旅費として利用する予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022

すべて 学会発表 (6件)

  • [学会発表] Copper free click chemistryを用いた高感度FISH法による環境微生物への適用2023

    • 著者名/発表者名
      樋口ひなた, 山田光陽, 山口剛士
    • 学会等名
      第57回日本水環境学会年会
  • [学会発表] 土壌中から得られた完全アンモニア酸化細菌の培養の試み2022

    • 著者名/発表者名
      村上穂香, 山口剛士
    • 学会等名
      第74回土木学会中国支部研究発表会
  • [学会発表] DHSリアクターを用いた完全アンモニア酸化細菌の培養および定量2022

    • 著者名/発表者名
      村上穂香, 山口剛士
    • 学会等名
      土木学会全国大会 第77回年次学術講演会
  • [学会発表] 異なるアンモニア濃度下における完全アンモニア酸化細菌の集積培養2022

    • 著者名/発表者名
      村上穂香, 山口剛士
    • 学会等名
      日本微生物生態学会第35回大会
  • [学会発表] Copper free click chemistryを組み合わせた高感度FISH法における特異性評価2022

    • 著者名/発表者名
      樋口ひなた, 山田光陽, 山口隆司, 山口剛士
    • 学会等名
      第74回土木学会中国支部研究発表会
  • [学会発表] Cupper-free click chemistryを用いた高感度FISH法の特異性評価2022

    • 著者名/発表者名
      樋口ひなた, 山田光陽, 山口剛士
    • 学会等名
      日本微生物生態学会第35回大会

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公開日: 2023-12-25  

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