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。

In this study, we isolated and cultured two kinds of sulfate reducing bacteria from the deep sea hot water activity domain, and studied the function of the two kinds of sulfate reducing bacteria. This artificial intercellular symbiosis is difficult to culture, and the cell multiplication rate is extremely high. The metabolic system is very difficult to culture. The metabolic system is very difficult to culture. The two kinds of hydroacidifying sulfate reducing bacteria were analyzed for their characteristics and metabolic characteristics. In addition, the isolation and culture of SRB and SRB are successful in the production of SRB. In addition, the electric power supply is also in operation. The results of this study are as follows: 1. The use of electricity in the chemical synthesis of diacidified carbon To overcome the difficulties in the isolation and characterization of the bacteria, the methodology for the cultivation of the bacteria was developed. 2, 3 years from 2020 to 2021, the impact of COVID-19 infection is significant, symbiosis is successful, and the initial research plan is successful.