海産無脊椎動物の「エラ」から探る共生イプシロンプロテオバクテリアの単離と機能解明

海洋无脊椎动物鳃中共生 Epsilonproteobacteria 的分离和功能阐明

• 批准号: 22K05782
• 负责人: 田中 礼士
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Mie University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05782/
• 关键词: イプシロンプロテオバクテリア; アルコバクター; 共生細菌; エラ; 海産無脊椎動物; 海洋細菌; 共生

近年、海産無脊椎動物からイプシロンプロテオバクテリアの単離例が多数報告されており、本研究室でも海産無脊椎動物のうち、巻貝であるメガイアワビからの単離に成功している。さらに、数種のメタゲノム解析法により、アワビの消化管とエラにイプシロンプロテオバクテリアが介在していることを明らかにしている。しかし、その多くが未培養であり、これらイプシロンプロテオバクテリアと宿主との関係性についてはよくわかっていない。これらの解決には、既存の発想にとらわれない新たな培養法が必要であると考えられている。そこで、本年度では従来手法を改良し、トコブシ、メガイアワビ、クロアワビにおけるイプシロンプロテオバクテリアの単離を試みた。分離手法を多種検討したところ、トコブシから2株、メガイアワビから10株、クロアワビから2株の計14株のイプシロンプロテオバクテリアの単離に成功した。16S rRNA遺伝子の前半塩基配列を決定し、近縁種との相同性を確認したのち、分子系統解析によりそれぞれの系統的位置を検討したところ、8株はArcobacter marinusと高い相同性を示し、残りの6株は既存種と97 ％以上の相同性を示さなかった。これら6株は、すべて15 ℃で培養したものであり、Arcobacter生育の最適温度とされている30 ℃とは大きく差があることから、培養温度の変更が未培養Arcobacterの単離に効果的であると考えられた。今後はこれら分離株のうち、性状の異なる株についてゲノム解析を敢行し、宿主である海産無脊動物との関係性を見出す遺伝子群の捜索を行う予定である。

近年来，已有多起从海洋无脊椎动物中分离Epsilonproteobacteria的案例报道，我们实验室也成功从海洋无脊椎动物——巨鲍中分离出Epsilonproteobacteria。此外，几种宏基因组分析方法表明，鲍鱼消化道和鳃中存在ε变形菌。然而，它们大多数是未经培养的，并且这些ε变形菌与其宿主之间的关系尚不清楚。为了解决这些问题，人们认为需要一种不受现有观念束缚的新文化方法。因此，今年我们改进了传统方法，尝试从tokobushi、巨鲍和黑鲍中分离出Epsilonproteobacteria。在研究了各种分离方法后，他们成功分离出总共14株Epsilon Proteobacteria，其中来自tokobushi的2株、来自大鲍鱼的10株、来自黑鲍的2株。在确定了16S rRNA基因前半部分的核苷酸序列并确认了与密切相关物种的同源性后，我们通过分子系统发育分析检查了每个菌株的系统发育位置，其中8个菌株与Arcobacter marinus表现出高度同源性，其余6个菌株。与现有物种的同源性不超过 97%。这六株菌株均在 15°C 下培养，与被认为是弓形杆菌生长的最佳温度的 30°C 显着不同，因此认为改变培养温度对于分离未培养的弓形杆菌是有效的。未来，我们计划对这些分离株中具有不同特征的菌株进行基因组分析，并寻找能够揭示与海洋无脊椎动物宿主关系的基因簇。

项目成果

海産二枚貝のエラに存在する海洋性スピロヘータの検出および遺伝的多様性解析

海洋双壳类鳃内海洋螺旋体的检测及遗传多样性分析

• 发表时间: 2023
• 作者: 安田 健二，伏屋 玲子，髙橋 秀行，山本 晋玄，三好 潤，髙橋 竜三，髙橋 裕;伏屋 玲子，中本 正俊，坂本 崇;川原峻・水谷雪乃・田中礼士
• 通讯作者: 川原峻・水谷雪乃・田中礼士