深海に着目した海洋微生物の新たな光利用戦略の解明

以深海为重点阐明海洋微生物光利用新策略

• 批准号: 22KJ3197
• 负责人: 長谷川 万純
• 金额: $ 3.33万
• 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 JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ3197/
• 关键词: 海洋微生物; 光エネルギー; 光微生物生態

本研究は、培養株を用いた遺伝子解析や分光解析を通して、海洋微生物がもつ光受容体の多様性と特性を明らかにし、海洋全体、特に深海に棲む微生物の光利用機構の解明を目的としている。令和4年度の実施内容は以下のとおりである。（１）深海由来微生物の分離：令和4年3月に採取済みだった海水、および令和4年10月に行われた学術研究船「白鳳丸」による研究航海にて採取した海水から、微生物の分離培養を行なった。海水を海洋細菌用寒天培地に塗布し、生えたコロニーの中から色素を生産している可能性が高い、色付きコロニーを選抜した。3月の航海では2深度・5測点から72株、10月の航海では3深度・9測点から148株、合計220株の予想よりも多くの色付きコロニーを形成する海洋細菌の分離培養に成功した。これらの多くは黄色からオレンジ色を呈していたが、薄桃色や紫色、黒色などのコロニーも見受けられた。（２）分離株の種同定：分離した220株の海洋細菌について、16S rRNA遺伝子の配列を調べることにより種同定を行なった。興味深いことに、海洋表層に広く生息しカロテノイド色素を生産するフラボバクテリウム科よりも、エリスロバクター科に属する株が多く分離されていた。（３）分離株の保持遺伝子の同定と比較：分離した220株の中で多く見られる分類群について、ゲノムをデータベースから取得し、その保持遺伝子の比較を始めている。また、分離株の中から、既知種と16S rRNA遺伝子の相同性が低い株についてゲノムを解読するための準備を進めている。

这项研究旨在通过使用培养菌株的遗传和光谱分析来阐明海洋微生物感光体的多样性和特征，并阐明生活在整个海洋中，尤其是在深海中的微生物的光利用机制。 2022财政年度的实施细节如下。 （1）从深海得出的微生物分离：从2022年3月收集的海水中分离并培养的微生物，以及从学术研究容器Hakuhomaru进行的研究期间收集的海水收集的海水，该海水是在10222年10月2022年将其定为Marine Medie og Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Medi Medron。殖民地。海洋细菌成功地分离和培养，在2个深度和9个站点的5个站点的72个菌株在148个菌株的3个深度和9个站点处于220个菌株的148个菌株，海洋细菌形成了比预期的彩色菌落，总计220株。其中许多是黄色至橙色的，但是还发现了淡粉红色，紫色和黑色等殖民地。 （2）分离物种鉴定：通过检查16S rRNA基因的序列来鉴定220种分离的海洋细菌。有趣的是，与黄杆菌家族相比，属于红细胞杆菌家族的菌株更多的菌株被广泛生活在海洋表面并产生类胡萝卜素的颜料。 （3）保留在分离株中的基因的鉴定和比较：从数据库中获得了220个孤立菌株中最常见的基因组，并开始保留基因的比较。此外，正在制备从分离株中的16S rRNA基因之间具有低同源性的菌株的基因组。

项目成果

海洋表層より分離した紫外線耐性株の光防御・光利用遺伝子の探索

寻找从海洋表层分离的抗紫外线菌株中的光保护和光利用基因

• 发表时间: 2022
• 作者: 高田 真子;藤原 敬允;長谷川 万純;吉澤 晋
• 通讯作者: 吉澤 晋

シアノバクテリアのロドプシンを用いた多彩な光利用戦略

使用蓝藻视紫红质的各种光利用策略

• 发表时间: 2022
• 作者: 長谷川 万純;保坂 俊彰;小島 慧一;西村 陽介;栗原 眞理恵;中島 悠;染谷 友美;白水 美香子;須藤 雄気;吉澤 晋
• 通讯作者: 吉澤 晋

Does proteorhodopsin have any antenna mechanism?

变形视紫红质有天线机制吗？

• 发表时间: 2022
• 作者: Takayoshi Fujiwara;Masumi Hasegawa;Keiichi Inoue;Susumu Yoshizawa
• 通讯作者: Susumu Yoshizawa

Cyanobacterial light-utilization strategies with microbial rhodopsins

微生物视紫红质的蓝藻光利用策略

• 发表时间: 2022
• 作者: Masumi Hasegawa;Toshiaki Hosaka;Keiichi Kojima;Yosuke Nishimura;Marie Kurihara;Yu Nakajima;Tomomi Kimura-Someya;Mikako Shirouzu;Yuki Sudo;Susumu Yoshizawa
• 通讯作者: Susumu Yoshizawa

Phototrophy by antenna-containing rhodopsin pumps in aquatic environments

• DOI: 10.1038/s41586-023-05774-6
• 发表时间: 2023-03-01
• 期刊: NATURE
• 影响因子: 64.8
• 作者: Chazan, Ariel;Das, Ishita;Beja, Oded
• 通讯作者: Beja, Oded