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，已经报道了许多从海洋无脊椎动物中隔离epsilon蛋白质细菌的病例，并且该实验室还成功地将其与海洋无脊椎动物中的蜗牛梅加鲍鱼分离了。此外，几种宏基因组分析方法表明，epsilon蛋白杆菌是在胃肠道和鲍鱼的gill中介导的。但是，其中许多是没有文化的，这些伊普西隆蛋白细菌与他们的宿主之间的关系尚不清楚。据认为，不受现有思想束缚的新文化方法对于解决这些问题是必要的。因此，今年我们改善了常规方法，并试图在stoolfish，Megai鲍鱼和黑鲍鱼中隔离epsilon蛋白质细菌。在检查了各种分离方法之后，我们成功地分离了14个Epsilon蛋白质细菌，包括来自Tokobushi的两种菌株，来自Megai鲍鱼的10种菌株和两种来自黑鲍鱼的菌株。在确定了16S rRNA基因的前半部分后，通过分子系统发育分析确认同源性，然后检查每个物种的系统位置，八种菌株与Arcobacter Marinus表现出很高的同源性，而其余的六种菌株与现有物种的同源性不超过97％。所有这六个菌株均在15°C下培养，并且与30°C有显着差异，这被认为是Arcobacter生长的最佳温度，因此人们认为改变培养温度可以有效地分离出未培养的Arcobacter。将来，我们计划对这些分离株进行不同特性的基因组分析，并寻找与宿主关系海洋无脊椎动物的基因组。

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