コンビナトリアル・バイオエンジニアリングを利用した未知環境微生物の新規分離培養技術の開発

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本研究では、嫌気的環境下において多く検出されている門レベル、もしくは綱、目レベルの未培養クローンクラスタに着目した。未培養微生物を特異的に検出するため、16S rRNA遺伝子配列情報を元に、それらの微生物を特異的に検出できるプライマー、DNAプローブを作製した。作製したプライマーを利用してPCR法により嫌気性廃水処理汚泥内での標的微生物群の検出を行った結果、全ての未培養微生物群とも嫌気性廃水汚泥から検出された。未培養古細菌群であるWSA2グループに対して特異的なDNAプローブによるFISH法を様々な汚泥に適用した結果、球菌が特定のグラニュール汚泥において高頻度で検出された。また、Synergistes門の亜門レベルの未培養細菌グループに特異的なDNAプローブは、短桿菌が特異的に反応することが確認された。次に、ファージディスプレイ法による未培養標的微生物に特異的に結合するペプチドを選別する技術を開発すると共に、それら嫌気性微生物の培養・分離を試みた。Gammatimonas属細菌をモデル微生物細胞として利用し、7および12残基のランダムなペプチドを提示したファージを使用し、Gammatimonas菌体に特異的に結合するペプチドを選別することが可能であった。また、選別したペプチドを利用し、標的細胞を選択的に生きたまま回収することが可能であった。また、様々な培養技術を駆使し分離を行った結果、目レベルの未培養微生物グループGroup TAに属した細菌等、様々な未培養微生物群の分離に成功した。