Ken‐ichi Kucho 研究室

本研究室は、窒素固定菌フランキアという放線菌の生理機能と分子メカニズムの解明に取り組んでいます。フランキアは自由生活状態でも、200種以上の植物との根粒共生関係においても、大気中の窒素を固定できる特異な能力を持つ微生物です。研究の核心は、この複雑な窒素固定過程がどのような遺伝子と細胞構造によって支えられているかを明らかすることにあります。 具体的には、化学誘導剤や放射線を用いて窒素固定能を失った変異株を系統的に作製し、その遺伝子変異を詳細に解析する手法を採用しています。さらに、フランキアが窒素固定に用いる特殊な細胞構造「小胞」に着目し、その膜構造がどのように形成され、酸素をどう遮断しているかを調べる実験も進めています。これにより、窒素固定酵素の活性を維持するための分子基盤を明らかにしています。 研究成果から明らかになったのは、膜成分や表面多糖体の構造が窒素固定効率に大きく影響することや、特定の代謝酵素が自由生活状態と共生状態の両方で窒素固定に不可欠であることです。こうした知見は、植物と微生物の共生関係を分子レベルで理解するうえで重要な基礎となるとともに、窒素肥料に依存しない農業への応用可能性も示唆しています。