| 研究課題/領域番号 |
24370013
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| 研究機関 | 首都大学東京 |
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研究代表者 |
松浦 克美 首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (30181689)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 環境微生物 / 微生物生態 / 光合成細菌 / 細菌運動 / 捕食 / 微生物群集 / 物質循環 / 菌体外プロテアーゼ |
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| 研究概要 |
細菌は時には捕食者となりうることが知られてきているが，その捕食者とは一般的に分泌した溶菌酵素により被食細菌を溶かし，その内容物を自己の栄養とすることである．しかしこの様な捕食から逃避する細菌は本研究以前まで知られていなかった．我々首都大学東京の環境微生物学研究室では，温泉微生物群集内の種間相互作用を研究する中で，光合成細菌がプロテアーゼ生産菌の高濃度プロテアーゼにより溶菌し，餌となることを確認した．さらに本研究における前年度の研究で，低濃度のプロテアーゼは，光合成細菌の運動速度を促進し，プロテアーゼから遠ざかる方向への運動が起こることを明らかにした．これらの結果から細菌における捕食に対する逃避行動の存在を初めて示唆した．
平成25年度は，この逃避行動のメカニズムを調べるために，プロテアーゼによる細胞溶菌と運動との関係を調べた．光合成細菌を，異なる濃度のプロテアーゼを添加した培地に接種・培養し，経時的に濁度測定と細胞凝集運動速度測定を行うことにより，細胞溶菌と運動の関係を調べた．その結果，高濃度では溶菌が起こるが，濃度が低下するにしたがって溶菌だけでなく運動性の促進も同時に観察されるようになり，さらに低下すると運動性の促進のみが起こった．この時，プロテアーゼ非添加の系に比べ若干の増殖の低下が見られた．そこでプロテアーゼが溶菌を起こす前に運動性に与える影響を調べるために光合成細菌の細胞とプロテアーゼを，溶菌しない程度に反応させた．反応後の処理液上清からプロテアーゼを除去し，分子量1万以下の低分子物質を含む画分を得た．この画分が運動性に与える影響を調べたところプロテアーゼと同等の運動性促進活性が見られた．
以上の結果から，光合成細菌は自身が溶解される前に細胞表層のプロテアーゼによる部分分解により遊離した低分子物質を感知して逃避行動をしていると考えられた．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
当初計画では，4年間で「細菌界における捕食に対する逃避行動を初めて明確に示す」を目的としたが，2年間の研究でほぼその結論が正しいと見なせる実験結果を得た．今後は，できるだけその確実性を上げ，さらにそのメカニズムに迫る研究に進もうとしてる．従って，当初の計画以上に進展している．
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| 今後の研究の推進方策 |
当初申請で予定していた研究を，少し前倒しで進めていく．残りの期間は当初計画による結論を強化するために，メカニズムの研究の部分に力を入れていく．
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