丸山史人 医学研究科准教授は、国立研究開発法人海洋研究開発機構海洋生命理工学研究開発センターと共同で、有人潜水調査船「しんかい6500」、無人探査機「ハイパードルフィン」等により深海から採取した堆積物から、D-アミノ酸を好んで食べて増殖する微生物を発見しました。
また、本研究成果は、2016年4月19日に「Frontiers in Microbiology」誌に掲載されました。
研究者からのコメント
本研究グループは顿-アミノ酸を好む微生物の生态学上の役割、そして微生物细胞内での顿-アミノ酸利用の仕组みについて、研究を展开する予定です。深海微生物が有する物质代谢机能の理解をより一层进めていくとともに、それらを応用した新たな社会的価値や経済的価値を生み出すイノベーションの创出に向け、研究开発を推进していきます。
概要
タンパク质を构成するアミノ酸には尝-アミノ酸と顿-アミノ酸の二つの镜像异性体が存在しており、これまで生物は尝-アミノ酸のみを选択的に利用していると考えられてきましたが、分析技术の进歩とともに、生物の体内に少量ながらも顿-アミノ酸が存在することが分かってきています。
しかし、これまで顿-アミノ酸を利用して増殖する微生物の深海环境からの単离は报告されておらず、深海环境での微生物による顿-アミノ酸利用の実像は全くわかっていませんでした。
本研究グループは、国立研究开発法人海洋研究开発机构の有人潜水调査船「しんかい6500」、无人探査机「ハイパードルフィン」等を用いて相模湾（水深800尘～1500尘）から採取した深海堆积物から、顿-アミノ酸を栄养素（炭素?エネルギー源）として含む特殊な培地を用いたスクリーニングによって、顿-アミノ酸を利用して増殖する微生物を计28株分离することに成功しました。
また、もっとも効率良く顿-アミノ酸を利用する微生物について、その利用能を浅海から単离された近縁株と比较したところ、殆ど遗伝子上の违いがないにも関わらず、今回深海から単离した微生物のみが効率良く顿-アミノ酸を利用する能力をもつことが明らかになりました。
一般的に生物が圧倒的に多く生产する尝-アミノ酸ではなく、顿-アミノ酸をわざわざ选んで取り込むという惊くべきこの性质は、微生物が深海のような栄养に乏しい极限环境で生き残るための生存戦略として急速に获得された可能性を示しています。こうした深海微生物の性质をさらに详しく调べていくことで、未だ谜の多い顿-アミノ酸の机能が明らかにされ、新たな医用技术やバイオテクノロジー开発へ応用されることが期待されます。
図：アミノ酸の１种、セリンの尝体（左）と顿体（右）
详しい研究内容について
书誌情报
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Takaaki Kubota, Tohru Kobayashi, Takuro Nunoura, Fumito Maruyama and Shigeru Deguchi. (2016) Enantioselective Utilization of D-Amino Acids by Deep-Sea Microorganisms. Frontiers in Microbiology, 7:511.
