【研究領域課題番号】19H02270 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

クオラムセンシング / 活性汚泥 / アシルホモセリンラクトン / 高分解能質量分析 / 複合微生物系 / 精密質量分析 / 微生物群集組成 / シグナローム / ノンターゲット分析 / 遺伝子発現解析 / 質量分析 / 選択的メタゲノム / 遺伝子発現

【研究成果の概要】

下廃水の生物学的処理プロセスである活性汚泥法を対象とし、その中の微生物細胞間情報伝達機構（クオラムセンシング）を解明するための研究を進めた。具体的には、クオラムセンシングで用いられるシグナル物質を、未知のものを含めて幅広く探索するための手法を確立し、実処理場内に存在するシグナル物質の多様性と動態を明らかにした。また、活性汚泥内に存在するシグナル物質合成酵素遺伝子の多様性を明らかとするため、遺伝子キャプチャー法を用いた解析を行い、未報告の多様な遺伝子配列を得るとともに、それらがシグナル物質に応答して発現していることを明らかにした。

【研究の社会的意義】

本研究では、活性汚泥内の微生物細胞間相互作用であるクオラムセンシングに着目し、クオラムセンシングで用いられるシグナル物質の検出・探索手法の確立と遺伝子解析を行い、これまで知られていなかったシグナル物質の多様性と動態を明らかにした。活性汚泥法は近代下水処理技術のスタンダードとして世界中で広く普及しているが、その運転制御はもっぱら経験的なノウハウに基づいて行われており、真のポテンシャルを発揮しているとは言い難い。本研究の成果は、活性汚泥内のクオラムセンシング機構の理解とその活用に向けた基礎的知見を提供するものであり、将来の生物学的水処理プロセスの高度化に資するものである。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【配分額】16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)