光エネルギー駆動型の物質生産能を有する複合微生物系の創成

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22688006
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用微生物学
• 研究機関: 首都大学東京
• 研究代表者: 春田 伸 首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (50359642)
• 研究協力者: 松浦 克美 首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (30181689)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 光合成 / 微生物生態系 / メタン

研究概要

温泉地から採取した微生物集塊をもとに、光照射依存的に二酸化炭素からメタンガスを生成する安定な複合微生物系を構築できた。本系では、シアノバクテリアによる酸素発生型光合成を主な一次生産経路とし、従属栄養細菌による酸素消費と有機物の酸化が進行し、発酵代謝によって水素が生成され、この水素はメタン生成に利用されると考えられた。また、複合系の形成および維持に関わる微生物種間相互作用を複数、発見することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Candidatus Methanogranum caenicola: a Novel methanogen from the anaerobic digested sludge, and proposal of Methanomassiliicoccaceae fam. nov. and Methanomassiliicoccales ord. nov., for a methanogenic lineage of the class Thermoplasmata. (2013)
  • 著者名/発表者名: Iino, T., H. Tamaki, S. Tamazawa, Y. Ueno, M. Ohkuma, K. Suzuki, Y. Igarashi and S. Haruta
  • 雑誌名: Microbes and Environments. 巻: vol.28(in press)
  • DOI: DOI:10.1264/jsme2.ME12189
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diversification of bacterial community composition along a temperature gradient at a thermal spring (2012)
  • 著者名/発表者名: Everroad, C. R., H. Otaki, K. Matsuura, and S. Haruta
  • 雑誌名: Microbes and Environments 巻: vol.27 ページ: 374-381
  • DOI: DOI:10.1264/jsme2.ME11350
  • 査読あり
• [雑誌論文] Production and consumption of hydrogen in hot spring microbial mats dominated by a filamentous anoxygenic photosynthetic bacterium (2012)
  • 著者名/発表者名: Otaki, H., C. R. Everroad, K. Matsuura, and S. Haruta
  • 雑誌名: Microbes and Environments 巻: vol.27 ページ: 293-299
  • DOI: DOI:10.1264/jsme2.ME11348
  • 査読あり
• [学会発表] 単細胞性シアノバクテリアに細胞凝集を誘導する従属栄養性細菌の探索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川合瑞希、松浦克美、春田伸
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] シアノバクテリア(藍藻)における再分類-その必要性と問題- (2012)
  • 著者名/発表者名: 春田伸
  • 学会等名: 第32回 日本微生物系統分類研究会年次大会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2012-11-16
• [学会発表] Autotrophic growth of anoxygenic phototroph, Chloroflexus aggregans, supported by a heterotroph (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩田聡実、大滝宏代、花田智、松浦克美、春田伸
  • 学会等名: 第28回日本微生物生態学会
  • 発表場所: 豊橋
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] Illumination changed the response to oxygen of a facultative anaerobic photosynthetic bacterium, Chloroflexus aggregans (2012)
  • 著者名/発表者名: 福島俊一、大滝宏代、松浦克美、春田伸
  • 学会等名: 第28回日本微生物生態学会
  • 発表場所: 豊橋
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] Cyclic electron flow in hot spring microbial mats is driven by anoxygenic phototrophic bacterium (2012)
  • 著者名/発表者名: 大滝宏代、岩田聡実、春田伸、松浦克美
  • 学会等名: 第28回日本微生物生態学会
  • 発表場所: 豊橋
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] Driving force behind speciation of thermophilic cyanobacteria in hot spring microbial mats (2012)
  • 著者名/発表者名: Haruta, S.M. Kawai and K. Matsuura
  • 学会等名: 14th International Symposium on Microbial Ecology
  • 発表場所: Copenhagen (Denmark)
  • 年月日: 2012-08-19
• [学会発表] Exogenous protease promoted cell aggregation of a filamentous bacterium Chloroflexus aggregans (2012)
  • 著者名/発表者名: Morohoshi,S., K. Matsuura andS.Haruta
  • 学会等名: 14th International Symposium on Microbial Ecology
  • 発表場所: Copenhagen (Denmark)
  • 年月日: 2012-08-19
• [学会発表] Photoautotrophic growth of Chloroflexus aggregans in an enrichment culture derived from hot spring microbial mats (2012)
  • 著者名/発表者名: Iwata, S., H. OtakiS. Hanada, K.Matsuura and S. Haruta
  • 学会等名: 14th International Symposium on Microbial Ecology.
  • 発表場所: Copenhagen (Denmark)
  • 年月日: 2012-08-19
• [学会発表] 微生物生態系の成立様式を電子の流れで理解する (2012)
  • 著者名/発表者名: 春田伸 大滝宏代、諸星聖、松浦克美
  • 学会等名: 日本農芸化学会 2012 年度大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] Growth of the filamentous photosynthetic bacterium Chloroflexus aggregans around the border between anaerobic and microaerobic environments (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukushima, S.H. Otaki, K. Matsuura ,and S. Haruta
  • 学会等名: 日本生態学会第59回大会
  • 発表場所: 大津
  • 年月日: 2012-03-19
• [学会発表] 緑色糸状性光合成細菌Chloroflexus aggregansの独立栄養条件での生育 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩田聡実、大滝宏代、花田智、松浦克美、春田伸
  • 学会等名: 第27回日本微生物生態学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-10-09
• [学会発表] 温泉微生物マットから分離した糸状性光合成細菌Chloroflexus aggregansのバイオフィルム形成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 溝口啓太、松浦克美、春田伸
  • 学会等名: 第27回日本微生物生態学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-10-09
• [学会発表] 温泉バイオマット中における糸状性光合成細菌の光独立栄養的な生育を促進する元素硫黄の酸化と還元 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大滝宏代、岩田聡実、春田伸、松浦克美
  • 学会等名: 第27回日本微生物生態学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-10-09
• [学会発表] 陸上温泉に分布する好熱性シアノバクテリアの遺伝学的多様性と種分化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 春田伸、松浦克美
  • 学会等名: 第27回日本微生物生態学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-10-09
• [学会発表] Hydrogen transfer and electron cycling in the anoxygenic photosynthetic microbia mats (2011)
  • 著者名/発表者名: Otaki, H., S. Iwata S Haruta, and K Matsuura
  • 学会等名: International Union of Microbiological Societies 2011 Congress
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] Elaborate microbial ecosystems evolved in hot springs (2011)
  • 著者名/発表者名: Haruta, S., H. Otaki, S. Morohoshi, K. Matsuura
  • 学会等名: 3rd Korea-Japan Symposium on Microbial Ecology
  • 発表場所: 光州(韓国)
  • 年月日: 2011-05-12
• [学会発表] 陸上温泉に分布する好熱性シアノバクテリアの遺伝学的多様性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 春田伸、松浦克美
  • 学会等名: 日本農芸化学会 2011 年度大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] 緑色糸状光合成細菌Chloroflexus aggregansの滑走運動促進物質の探索 (2010)
  • 著者名/発表者名: 諸星聖、松浦克美 春田伸
  • 学会等名: 第26回日本微生物生態学会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2010-11-25
• [学会発表] Laboratory cultivation of hot spring microbial mat containing sulfur-oxidizing bacteria and sufate-reducing bacteria (2010)
  • 著者名/発表者名: Hara, N.,S. Haruta and K. Matsuura
  • 学会等名: 第26回日本微生物生態学会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2010-11-25