下水処理プロセスを担う原生動物のメタン生成マイクロリアクターとしての代謝基盤解析

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昨年度までに沖縄県内の浄化センターより培養株を樹立したScuticociliate GW7株の細胞内共生バクテリアである、Ca. ヒドロゲノソモバクター・エンドシンビオティカスの全ゲノム解析を完了して論文として報告した。今年度は、得られたゲノム情報より当該バクテリアの基本的な代謝様式を推定することで、宿主原生動物への寄与について考察した。その結果、Ca. H・エンドシンビオティカスは、解答系やTCAサイクル等の中央代謝に関する遺伝子をほとんど欠失していることが明らかとなり、どのようにエネルギーを得ているかが判然としなかった。その一方で、Ca. H・エンドシンビオティカスは、水素産生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から、エネルギー源として水素を利用していることが考えられたが、この場合は付随するメタン菌と水素をめぐって競合することになり、２つの共生体が共存することは難しいと考えられた。また、ゲノム情報の詳細な解析から、NiFeヒドロゲナーゼ等の水素利用に必要な酵素もコードしていないことが示された。その一方で、Ca. H・エンドシンビオティカスはリッケチアに近縁なバクテリアであり、多くの近縁種と同様にATP/ADPトランスロケースをコードしていた。リケッチアは他の生物に感染してATP/ADPトランスロケースを利用して宿主よりATPを搾取して生存していることから、当該バクテリアもヒドロゲノソームから生成されるATPをエネルギー源として得ている可能性が考えられた。しかしながら、ATPを得るだけでは寄生していることになるが、宿主であるGW7株の生育は極めて良好であり、ATPを得る代わりに宿主に対して何らかの寄与があるのではないかと考えている。