新たな実験モデル構築による嫌気性廃水処理システム活性化を担う嫌気性原虫の機能解明

通过构建新的实验模型阐明厌氧原生动物负责激活厌氧废水处理系统的功能

• 批准号: 21K04317
• 负责人: 塩浜 康雄
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Yamaguchi University (2022)University of the Ryukyus (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04317/
• 关键词: 嫌気性微生物; 嫌気性繊毛虫; 嫌気性細菌; メタン菌; 嫌気性廃水(排水)処理; メタン生成; ゲノム

本研究では、実験室環境で培養樹立した嫌気性繊毛虫、嫌気性細菌およびメタン菌を用いた新たなメタン発酵槽モデルを構築して、嫌気性繊毛虫が嫌気性廃水処理システムのメタン産生量を増加させるメカニズムを明らかにする。次年度では、初年度で明らかにした嫌気性繊毛虫の共生細菌Ca. Hydrogenosomobacter endosymbioticusの完全長ゲノムより、共生細菌が宿主嫌気性繊毛虫へ与える影響についてバイオデータベースならびにバイオインフォマティクスツールを用いて解析した。その結果、共生細菌Ca. Hydrogenosomobacter endosymbioticusのゲノム上にコードされるATP/ADP translocaseが構造的な健全性を保ち、酵素活性を有している可能性が高いことを明らかにした。共生細菌Ca. Hydrogenosomobacter endosymbioticusはATP合成オルガネラであるヒドロゲノソームに密着して存在していることや、そのジーン・レパートリーより糖やアミノ酸の発酵代謝、水素や低級脂肪酸等の利用も困難であることから、宿主嫌気性繊毛虫のATPを搾取して生育している可能性が高いと考えられた。その一方で、抗生物質で共生細菌Ca. Hydrogenosomobacter endosymbioticusを除くと宿主嫌気性繊毛虫は生育できないことから、共生細菌Ca. Hydrogenosomobacter endosymbioticusは宿主嫌気性繊毛虫の生存に必須のなんらかの機能を担っていることが推測された。今後の研究実施計画では、さらに詳細に共生細菌の代謝経路を解析することにより、共生菌が宿主嫌気性繊毛虫の生存や代謝に果たす役割を明らかにし、嫌気性繊毛虫が嫌気性廃水処理システムのメタン産生量を増加させるメカニズムについて解析を実施する予定である。

In this study, the laboratory environment was used to cultivate and establish a new fermentation chamber for aerobic caterpillars and aerobic bacteria.デルをstructuringして、気性繊caterpillarが気性练水treatmentシステムThe amount of のメタン produced has increased by させるメカニズムを明らかにする. Ca. Hydrogenosomobacter, a symbiotic bacterium of the second year's worms and the first year's worms EndosymbioticusのComplete long worms, symbiotic bacteria and host-like caterpillars へ和えるInfluence についてバイオデータベースならびにバイオインフォマティクスツールを Use いてanalyticsした.そのRESULT, symbiotic bacteria Ca. Hydrogenosomobacter endosymbioticusのゲノム上にコードされるATP/ADP The soundness of the structure of the translocase is guaranteed, and the enzyme activity is high and the possibility is high. Symbiotic bacteria Ca. Hydrogenosomobacter Endosymbioticus ATP Synthesis System The existence of ソームにしてしていることや、そのジーン・レパートリーよりsugar Difficulty in utilizing enzyme metabolism of aminic acid, hydrogen, and lower fatty acids, etc., etc. The main reason is that the ATP of the caterpillar is extracted and the possibility of fertility is high and the test is high.その方で、Antibiotics、Symbiotic bacteria Ca. Hydrogenosomobacter endosymbioticusをRemoval、Host-repellent caterpillars、Reproductionできないことから、Symbiotic bacteria Ca. Hydrogenosomobacter Endosymbioticus is necessary for the survival of the host, and the caterpillars are indispensable for their survival. Future research and implementation plans include detailed analysis of metabolic pathways of symbiotic bacteria, survival and metabolism of symbiotic bacteria as hosts, and the metabolism of symbiotic caterpillars. Cut off the water and treat it with water treatment. The amount of production has increased, and the amount of production has increased.

项目成果

塩浜 康雄、竹下 和貴、平片 悠河、延 優、伊藤 通浩、新里 尚也

盐滨康夫、竹下一树、枚方佑我、Nobu Yu、伊藤道宏、新里直哉

• 发表时间: 2022
• 作者: Jingnan Li;Masato Chujo;Yoshimasa Amano;Motoi Machida;嫌気性繊毛虫共生体Ca. Hydrogenosomobacter endosymbioticusのゲノム性状
• 通讯作者: 嫌気性繊毛虫共生体Ca. Hydrogenosomobacter endosymbioticusのゲノム性状

嫌気性繊毛虫Scuticociliate GW7株のゲノム解析より示されたリケッチア様共生体

通过厌氧纤毛虫 Scuticociliate GW7 菌株的基因组分析揭示了类立克次体共生体

• 发表时间: 2021
• 作者: 塩浜康雄;竹下和貴;平片悠河;延優;伊藤通浩;新里尚也
• 通讯作者: 新里尚也

フローサイトメトリーを用いたメタン生成菌共生嫌気性繊毛虫の検出と分取

使用流式细胞仪检测和分离产甲烷菌共生厌氧纤毛虫

• 发表时间: 2021
• 作者: 塩浜 康雄;山崎 玲;森 祥太;伊藤 通浩;新里 尚也
• 通讯作者: 新里 尚也