硝化菌Nitrobacterにおける完全脱窒経路が持つ生態学的機能の解明

阐明硝化细菌硝化细菌完整反硝化途径的生态功能

• 批准号: 21J14718
• 负责人: 高橋 悠
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J14718/
• 关键词: 亜硝酸酸化細菌; Nitrobacter; 亜酸化窒素還元酵素; 硝化; ゲノム; 亜酸化窒素

本研究室で分離培養した亜硝酸酸化細菌Nitrobacter sp. NbASは、ゲノムに亜酸化窒素（N2O）還元酵素遺伝子nosZをコードする。N2Oは主要な温室効果ガスの1つである。これまで亜硝酸酸化細菌にN2Oを生成する種が含まれることは報告されてきたが、それを還元するNosZを持つ株は未発見であった。昨年度の研究から、NbASはN2Oを消費することが可能であるが、その消費活性は既知の細菌と異なる環境要因によって制御されると推測された。そこでNbASのN2O消費活性測定と、既知のN2O還元細菌がN2Oを還元する条件との比較に基づき、N2O還元がNbASの生存において果たす役割を推定した。一般的なN2O還元細菌が有機物を含む低酸素濃度環境でN2Oを消費する一方で、NbASは酸素濃度が高い無機培地においてもN2O消費活性を示した。さらに無機培地で酸素とN2Oの濃度を経時的に測定すると、NbASの亜硝酸酸化による酸素消費は、N2O消費と同時に観測された。このためNbASは有機物の分解とN2O還元によって増殖に必要なエネルギーを獲得するのではなく、むしろ独立栄養代謝である亜硝酸酸化で得られたエネルギーを用いてN2Oを還元すると推測される。さらにNbAS自身はN2Oを生成する酵素を持たないため、他種細菌の生成するN2Oを分解することを目的としてN2O還元酵素を持つ可能性がある。以上よりNbASのN2O還元酵素には、従来知られてきた相同タンパク質とは異なる役割が見出された。

Our laboratory has isolated and cultured nitrate acidifying bacteria Nitrobacter sp. NbAS and Nitrobacter sp. NbAS and Nitrobacter sp. (N2O) reducing enzymes. N2O has the main greenhouse effect. Nitric Acidifying Bacteria Nitric Acidification Bacteria Nitric Acidification Bacteria Generated Nitric Acidification Reportされてきたが, それを returned to the original form するNosZをholding the plant は无発见であった. Yesterday's research and research, NbAS and N2O consumption, and possible consumption of NbAS and N2O The consumption of active bacteria is known and the environmental factors are controlled and speculated. Measurement of N2O consumption activity of NbAS, known N2O-reducing bacteria and N2O-reducing bacteria Conditions and comparisons are based on the conditions and N2O is restored to the original state. General N2O-reducing bacteria contain organic matter and are active in N2O consumption in a low acid concentration environment. NbAS shows N2O consumption activity in an inorganic soil with a high acid concentration. The measurement of the concentration of inorganic tertiary acid and N2O at the same time, the consumption of NbAS by nitric acid acidification, and the simultaneous measurement of N2O consumption.このためNbASはDecomposition of organic matterとN2O reductionによってProliferationにNecessaryなエネルギーをGetするのではなく, むしろ independent 栄nutrient metabolism である亜nitric acid acidification でget られたエネルギーを いてN2Oをrestored すると speculate される.さらにNbAS itself produces はN2O and produces enzymes and other bacteria. The purpose of decomposing N2O is the possibility of reducing N2O enzyme. The above よりNbASのN2O reducing enzyme には and 従来知られてきた are the same as the タンパクquality and とはdifferent なる伋杀が见出された.

项目成果

Genomics and physiology of novel Nitrobacter strain adapted to an acidic soil environment of heavily fertilized tea field

适应重施肥茶田酸性土壤环境的硝化细菌新菌株的基因组学和生理学

• 发表时间: 2021
• 作者: Yu Takahashi; Kento Ishii; Hirotsugu Fujitani;Toshikazu Suenaga;Akihiko Terada;Yuji Sekiguchi;Kanako Tago;Masahito Hayatsu;Yuhei Hirono;Satoshi Tsuneda
• 通讯作者: Satoshi Tsuneda