2005 Fiscal Year Annual Research Report
深海熱水環境からの超好熱古細菌ゲノム資源の大規模収集とその産業技術への応用
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16208020
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
左子 芳彦 京都大学, 農学研究科, 教授 (60153970)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石野 良純 九州大学, 農学研究院, 教授 (30346837)
高井 研 海洋研究開発機構, 極限環境フロンティア, グループリーダー (80359166)
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| Keywords | 深海熱水孔 / 超好熱菌 / 古細菌 / ゲノム / 遺伝子資源 / 耐熱性酵素 / ホーミングエンドヌクレアー / ヒドロゲナーゼ |
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| Research Abstract |
(1)沖縄トラフに位置する伊平屋北深海熱水孔(深度1000m,310℃)における微生物の分布・生態調査をDNAクローン解析法と分離法を用いて行なった。とりわけこれまで存在が推測されていたが分離培養が不可能であった微生物について、水素と二酸化炭素を気相に用いた独立栄養性の培地を用いて多くの新規微生物群を分離した。その結果、本深海熱水孔においては一次生産者が光エネルギーに依存しない独立栄養性で微好気性の水素細菌ε-Proteobactreriaであることを発見し、多くの多様な新属種を分離してその性状を明らかにした。
(2)上記熱水孔から分離された好熱性水素細菌の培養株から、水素を生産するヒドロゲナーゼを活性染色を用いた電気泳動法により検索し産業的に利用可能な本酵素を有する株の検討を行なった。その結果耐熱性でかつこれまで本酵素の弱点であった酸素で容易に失活する特性について、極めて強い酸素耐性を有する株が認められた。
(3)Thermoproteales目に属する超好熱古細菌34株のrRNA遺伝子に、新規ホーミングエンドヌクレアーゼ遺伝子をコードする可動性イントロンを見出し大腸菌を用いて発現させて本酵素の構造と機能を解析した。いずれの酵素も90℃前後で最大活性を示し、レアカッターとしての特徴を有するLAGLIDADG型酵素で、14-22塩基対長の偽回文様配列を認識切断した。
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