南極洞窟に優占棲息する新奇生物資源クテドノバクテリア菌株の拡充と生理特性の解析

南极洞穴中占主导地位的新型生物资源Ctedonobacteria菌株的生理特性的扩展和分析

• 批准号: 18KK0424
• 负责人: 矢部 修平
• 金额: $ 9.98万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019 至 2021
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18KK0424/
• 关键词: WPS-2; Eremiobacterota; クテドノバクテリア; 南極; 光合成細菌

本研究は、南極のエレバス火山にある氷の洞窟からクロロフレクサス門クテドノバクテリア綱に属する細菌を分離することを目的とした。これまでにその氷穴の噴気孔付近に優占生息するクロロフレクサス門の姉妹系統「新門候補WPS-2」に属する細菌の分離に成功した。このメンバーは、南極の荒廃土壌、北極の永久凍土や火山性土壌に豊富に存在し、そのような「極限環境」の炭素循環において重要な役割を果たしていると考えられている。しかし、未培養細菌門であったため、その代謝、生理、細胞構造、生態機能は未解明であった。昨年度は、主にこの分離株のゲノムの特徴を明らかとした。その結果、既知の光合成生物とは系統的に異なる光化学系Ⅱ型反応中心やバクテリオクロロフィル（BCh）生合成の遺伝子セットがコードされ、炭酸固定経路としてIE型 RuBisCOを含むカルビン・ベンソン回路が完備されていることを明らかとした。また、微量ガスをエネルギー源とした炭酸固定の駆動に関わるhyy遺伝子がコードされ、大気化学合成能のポテンシャルが明らかとなった。今年度は、主に培養実験に基づいて本系統の生活様式を解明した。その結果、この系統は、生育に高濃度のCO2を要求し、有機物を含む好気条件下において光照射により増殖やBCh生産が促進されることが示された。また明暗条件ともにCO2固定能を示した。以上から、本系統は炭酸固定能を有する混合栄養的な好気性酸素非発生型光合成細菌（AAnP）であることを証明した。興味深いことに、多くの光合成細菌は青色光に対して負の走光性を示すが、この系統は青色（470nm付近）、緑色（527nm）、赤色（624nm）の幅広い波長に対してIV型線毛による正の走光性を示した。

は this study, the Antarctic の エ レ バ ス volcanic に あ る 氷 の caves か ら ク ロ ロ フ レ ク サ ス door ク テ ド ノ バ ク テ リ ア outline に genus す を る bacteria separation す る こ と を purpose と し た. こ れ ま で に そ の 氷 den の spray hole 気 paying nearly に optimization of interest-bearing す る ク ロ ロ フ レ ク サ ス door の and sisters system に belongs to the "new door waiting WPS - 2" す の る bacteria separation に successful し た. こ の メ ン バ ー は, 壌 の drought 廃 soil at the South Pole, the arctic permafrost の や volcanicity soil 壌 に aboundant に し, そ の よ う な "extreme environment" の carbon cycle に お い て important な "を cut fruit た し て い る と exam え ら れ て い る. The であったため, そ, metabolism, physiology, cell structure and ecological functions of the uncultured bacterial phyla are であったため and そ. They remain unexplained であった. The characteristics of the previous year 's ゲノム, main に を, <s:1> isolated strains ゲノム ゲノム are を and ら と と た た. そ の results, both known の photosynthetic organisms と は system に different な る light chemistry Ⅱ type anti 応 center や バ ク テ リ オ ク ロ ロ フ ィ ル (BCh) biosynthesis の posthumous son 伝 セ ッ ト が コ ー ド さ れ, fixed carbon acid 経 と し て type IE RuBisCO を containing む カ ル ビ ン · ベ ン ソ ン loop が complete さ れ て い る こ と を Ming ら か と し た. ま た, trace ガ ス を エ ネ ル ギ ー source と し た carbon acid fixed の 駆 dynamic に masato わ る hyy posthumous son 伝 が コ ー ド さ れ can, chemical synthesis in large 気 の ポ テ ン シ ャ ル が Ming ら か と な っ た. This year, に and the main に have cultivated the experimental basis of に and づ て to て the <s:1> living mode を of this system to explain た た. は そ の results, こ の system, birth に を し, organic を contain high concentrations of の CO2 under the condition of good む 気 に お い て light に よ り raised colonization や BCh が production promote さ れ る こ と が shown さ れ た. Youdaoplaceholder0 light and dark conditions と に にCO2 fixation energy を indicates た た. The above ら ら and the を carbonic acid fixation energy を of this system, along with the する mixed 栄 culture of な aerobic acidin non-invasive photosynthetic bacteria (AAnP) である である とを とを prove that it is た.​

项目成果

Oregon Health & Science University(米国)

俄勒冈健康与科学大学（美国）

「天狗の麦飯」から分離されたクテドノバクテリア（Dictyobacter alpinus Uno16）からの抗菌化合物の探索

从“Tengu no Mugihan”中分离出的 Ctedonobacteria（Dictyobacter alpinus Uno16）中寻找抗菌化合物

• 发表时间: 2021
• 作者: 齋藤 彩菜;白石 太郎;葛山 智久;新谷 尚弘;工藤 雄大;山下 まり;阿部 敬悦;横田 明;矢部 修平
• 通讯作者: 矢部 修平