Research of bikou

微生物は一個の細胞でありながら、自然界の中で独立して生き抜いてきた生物でもあります。バクテリアが厳しい自然環境の中で繁栄し生き抜いてきた背景には、どのような巧妙な生存戦略があるのでしょうか。そのしくみについてシアノバクテリア（光合成細菌）の光環境適応、乳酸菌の耐酸性、大腸菌の代謝調節系などをテーマとして研究を進め、微生物の生き様を詳しく明らかにしようとしています。このような研究は、微生物を用いた発酵生産性の向上や、光合成能の増強による環境問題への対処などに役立つと考えられます。

地球上の生物圏には大規模な物質循環があり、その主要な部分は微生物によりなされているのですが、その実体にはまだ不明な点が多く残されています。本研究室では、窒素、ヨウ素、ヒ素などの循環に関わるバクテリアや、その代謝系の研究を行っています。ここで得られた成果は、人間活動により大きな影響を受けつつある環境の変化に対処するために重要な知見を与えます。

地球上で真核細胞が進化したのは、バクテリアが誕生してからずっと後のことです。そしてこの進化には、バクテリアによる細胞共生が深く関わっていました。ミトコンドリアや葉緑体のような真核細胞のオルガネラは共生したバクテリアの末裔です。微生物間の相互作用が細胞共生に発展し、そこから新しい微生物の進化が起こったのですから、真核細胞の進化の問題はまさに微生物学の重要なテーマなのです。本研究室ではこのテーマを追求するために、原始的な真核細胞である微細藻類を用いています。ここで得られる成果は、真核細胞の根底にある制御機構の解明につながり、動物や植物にも共通なしくみを明らかにすることと期待しています。

植物細胞の中の葉緑体は太古のシアノバクテリアが細胞内共生して生じたものですが、今でもバクテリアの性質を多く残しています。一方、葉緑体は植物細胞の中で多様な分化を行いますが、これはオルガネラとなった後に獲得された能力です。この研究では、葉緑体の分化を共生バクテリア側からの視点で捉え直し、その分化や増殖の原理的解明や、さらには人為的コントロールを目指しています。この成果は、微生物学の視点での研究でありながら、植物育種にまで応用範囲が広がるものと期待することができます。