海底熱水口由来の超好熱遺伝子群の開発に関する研究

海底热液喷口超嗜热基因发育研究

• 批准号: 09876054
• 负责人: 左子 芳彦
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09876054/
• 关键词: 超好熱菌; 古細菌; 海底熱水口; リポソームRNA遺伝子; 分子系統解析; 遺伝子資源; 超好熱細菌; リボソームRNA遺伝子

海底熱水口や高温の温泉には、分離培養が困難又は不可能な未知超好熱菌が生息し、その耐熱性の酵素や遺伝子の開発が大きな注目を集めている。そこで本研究では、熱水環境中より直接DNAを抽出し、16SrRNA遺伝子を用いた分子系統解析により新規好熱菌群の多様性を明らかにするとともに、既に分離した超好熱古細菌Aeropyrum属の系統分類学的位置の再検討を行った。本年度の研究成果は以下の通りである。(1)長崎県橘湾の海底熱水口(128℃、pH7.5)と、雲仙温泉(93℃、pH3.0)の熱水を採取し、昨年度報告した方法により好熱菌の系統解析を行った。既報の超好熱古細菌や好熱細菌以外に、雲仙ではその大部分が未知の好酸古細菌であった。また海底熱水口からは、多様な未知の古細菌由来のrDNAが見出され多くはCrenchaeotaに属していたが、最も原始的な古細菌と考えられる未知の多様なKorarchaeotaが存在することが明らかになった。(2)海底熱水口より分離された唯一の絶対好気性超好熱古細菌Aeropyrum pemixのより正確な系統類学的位置を明らかにする目的で、23SrDNAの全長の塩基配列を決定し、GC含量の偏りが認められたためトランスバージョン型の塩基置換率を算出し、近隣結合法により系統樹を作成した。そ結果、AeropyrumはPyrodictiaceae科及びDesulfurococcacoeae科の嫌気性の硫黄代謝性超好熱古細菌と比較的近縁であるが、いずれの科にも属さないことが有意に示された。

Submarine hot water and hot springs are difficult and impossible to isolate and cultivate. The development of enzymes with high heat resistance and unknown super-thermal bacteria is of great concern. In this study, direct DNA extraction and molecular phylogenetic analysis of 16S rRNA gene in hot water environment were carried out to clarify the diversity of new thermophilic bacteria. This year's research results are as follows. (1)Hot water samples were collected from the hot water inlet of Orange Bay in Nagasaki Prefecture (128℃, pH 7.5) and the hot water in Yunxian Hot Spring (93℃, pH 3.0). Both reported super-good thermal archaea and good thermal bacteria, most of which are unknown acid-good archaea. The origin of many unknown archaea and their rDNA have been found in many species of Crenchaeta, the most primitive archaea and their existence in many unknown Korarcheota. (2)The phylogenetic tree of Aeropyrum pemix was constructed by the method of nearest neighbor association. The sequence of 23S rDNA was determined. The results showed that Aeropyrum Pyrodictiaceae and Desulfurococcoeae were closely related to sulfur metabolism.

项目成果

K.Takai et al.: "A molecular view of archaeal diversity in marine and terrestrial hot water environments" FEMS Microbiology Ecology. 28. 177-188 (1999)

K.Takai 等人：“海洋和陆地热水环境中古菌多样性的分子观点”FEMS 微生物学生态学。

N.Nomura et al.: "Reevaluation of the phylogenetic depth of the marine aerobic hyperthermophilic archaeon Aeropyrum pernix based on comparative analysis of 28S rRNA sequences" Fisheries Science. 65・2(in press). (1999)

N. Nomura 等人：“基于 28S rRNA 序列的比较分析，重新评估海洋需氧超嗜热古菌 Aeropyrum pernix”，渔业科学 65・2（出版中）。

Y,Sako et al.: "An extremely heat-stable extracellular proteinase(aeropyrolysin)from the hyperthermophilic archaeon Aeropyrum pernix K1" FEBS Letters. 415. 329-334 (1997)

Y, Sako 等人：“来自超嗜热古菌 Aeropyrum pernix K1 的一种极其热稳定的细胞外蛋白酶（aeropyrolysin）” FEBS Letters。

左子芳彦・野村紀通: "海に棲む超好熱古細菌" Microbes and Environments. (in press). (1998)

Yoshihiko Sako 和 Norimichi Nomura：“生活在海洋中的超嗜热古菌”微生物与环境（1998 年）。