Construction of artificial symbiosis by newly isolated chemosynthetic sulfate-reducing bacteria

新分离的化学合成硫酸盐还原菌人工共生的构建

• 批准号: 19K05783
• 负责人: 宮崎 淳一
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K05783/
• 关键词: 硫酸還元菌; 深海熱水活動域; 化学合成微生物; 嫌気的メタン酸化; 電気微生物; 細胞間共生; 水素酸化硫酸還元菌; 親海熱水活動域; 水素酸化化学合成硫酸還元菌; 異種細胞間電子伝達; 共生

本研究は、深海熱水活動域から分離培養され、系統学的に嫌気的メタン酸化の一員として機能している硫酸還元菌に近い2種の化学合成水素酸化硫酸還元菌と、既に分離培養されているメタン生成アーキアを人工的に細胞間共生させることによって、嫌気的メタン酸化を誘導させることを目的として行っている。この人工的な細胞間共生により、これまで難培養でかつ細胞倍加速度が極端に遅いため代謝システムがほとんど明らかとなっていない嫌気的メタン酸化のエネルギー代謝システムおよび細胞間共生のシステムを明らかにすることができると期待している。これまでは2種の水素酸化硫酸還元菌のゲノム解析および特性解析を行っており、おおよその菌のもつ代謝システムや性状を明らかにしてきた。そして、引き続き、共生実験を進めていたが、分離培養した水素酸化硫酸還元菌(SRB)と様々なメタン生成アーキアとの共生はなかなか成功していない。そこで並行して電気培養も行う事とした。その結果、本研究のターゲットとする水素酸化硫酸還元菌の1つが水素の代わりに電気を利用して二酸化炭素の固定を行う化学合成を行えることが明らかとなった。そのため、本菌の絶対嫌気性という特徴の難さを克服し、電気による培養を確実に行える方法論を現在は構築しているところである。2, 3年目となる2020および2021年度にCOVID-19の感染拡大の影響や、共生実験がなかなか成功していないこともあって当初考えていた計画からは遅れてはいるものの、電気培養という解決策を見いだすことができたことから目的に沿った研究を進めることができている。

This study は, deep-sea hydrothermal activity domain か ら さ cultivation れ, systematics に too 気 メ タ ン acidification one の と し て function し て い る sulfuric acid also yuan に nearly い two の chemical synthesis water acidification acid also yuan bacteria と, both に さ cultivation れ て い る メ タ ン generated ア ー キ ア を symbiosis between artificial に cells さ せ る こ と に よ っ て, too 気 メ タ ン acidification Youdaoplaceholder0 induces させる る とを purpose と って て to perform って る る. こ の symbiosis between artificial な cells に よ り, こ れ ま で difficult で か つ cell doublings が extreme に 遅 い た め metabolic シ ス テ ム が ほ と ん ど Ming ら か と な っ て い な い too 気 メ タ ン acidification の エ ネ ル ギ ー metabolic シ ス テ ム お よ び cells symbiosis between の シ ス テ ム を Ming ら か に す る こ と が で き る と expect し て い る. こ れ ま で は two の water element sulfuric acid acidification also yuan の ゲ ノ ム parsing お よ び feature line analytical を っ て お り, お お よ そ の bacteria の も つ metabolic シ ス テ ム や traits を Ming ら か に し て き た. そ し て and き 続 き, symbiosis be 験 を into め て い た が し cultivation, た plain water acidification acid bacteria (SRB) and yuan と others 々 な メ タ ン generated ア ー キ ア と の symbiotic は な か な か successful し て い な い. Youdaoplaceholder0 で で parallel <s:1> て electrical culture そ perform う work と た た た. そ の results, this study の タ ー ゲ ッ ト と す る acidification acid water element is の 1 yuan bacteria つ が の water element generation わ り に electric 気 を using し て two acidification carbon の fixed lines を う chemical synthesis を え る こ と が Ming ら か と な っ た. そ の た め, this bacterium の absolutely too 気 seaborne と い う, 徴 の difficult さ を overcome し, electricity 気 に よ る cultivate を indeed be に line え る methodology を は now build し て い る と こ ろ で あ る. 2, 3 years mesh と な る 2020 お よ び 2021 に COVID - 19 の infection company, big の influence や, symbiotic be 験 が な か な か successful し て い な い こ と も あ っ て original test え て い た project か ら は 遅 れ て は い る も の の, electricity 気 cultivate と い う solving strategy を see い だ す こ と が で き た こ と か ら purpose に along っ を た research into め る こ Youdaoplaceholder0 とがで て て る る.