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The study of transition and development from parasitism to symbiosis by model ecosystem of Escherichia coli and lytic phage

Research Project

Project/Area Number 16KT0169
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section特設分野
Research Field Constructive Systems Biology
Research InstitutionHirosaki University

Principal Investigator

KASHIWAGI AKIKO  弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (40362652)

Project Period (FY) 2016-07-19 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2017: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2016: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Keywords大腸菌 / RNAバクテリオファージ / 共生 / 共存 / バクテリオファージQβ / RNAバクテリオファージQβ / 寄生 / RNA バクテリオファージQβ / バクテリオファージ
Outline of Final Research Achievements

When and how do biological interactions such as symbiotic relationships occur and develop into a stable state? One of the methods to obtain an answer to the above question is that we observe the process from the unstable relationship to stable relationship. In particular, when an organism placed in an unknown interaction state becomes able to reproduce stably, it is considered that new interactions such as between genes and species will appear.
Therefore, in this study, Escherichia coli and lytic RNA phage Qβ that infects Escherichia coli are used. We worked on the design so that Qβ or its RNA genome is essential for their growth.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現在、国内外では、自然界で観察される共生関係がいかに安定に維持されているのか、ということに対する研究は多くなされている。一方、本研究は、そのような関係がいかに創出され得るのか、また、それらが安定に発展し得るのか、という創出原理を明らかにしようとしている点で他の研究とは大きく異なる。本研究成果は、寄生関係にある大腸菌と溶菌ファージによる共存系を実験室内で合成生物学の手法で構築した。本システムを長期間継代することにより、生物間相互作用の創生やそれが持続発展するしくみが明らかになることは、現存する生物解析から得られることとは違う視点で、生物の自然法則に知見を与えることに貢献するものである。

Report

(6 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (28 results)

All 2021 2020 2019 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Remarks (6 results)

  • [Journal Article] The single-stranded RNA bacteriophage Qβ adapts rapidly to high temperatures: an evolution experiment2020

    • Author(s)
      Md. Tanvir Hossain, Toma Yokono and Akiko Kashiwagi
    • Journal Title

      Viruses

      Volume: 12 Issue: 6 Pages: 638-638

    • DOI

      10.3390/v12060638

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] フラスコの中で変異と選択を繰り返す実験進化2020

    • Author(s)
      柏木 明子
    • Journal Title

      日本農芸化学会誌 化学と生物

      Volume: 4 Pages: 202-202

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      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] Complete genomic sequence of the Pseudomonas lactis bacteriophage HU1 isolated from raw cow’s milk2020

    • Author(s)
      Chikage Tanaka, Takahiro Nakayama, Takahiro Toba, and Akiko Kashiwagi
    • Journal Title

      Archives of Virology

      Volume: 165 Issue: 1 Pages: 215-217

    • DOI

      10.1007/s00705-019-04423-6

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A lytic bacteriophage for controlling Pseudomonas lactis in raw cow’s milk2018

    • Author(s)
      Chikage Tanaka, Kohsuke Yamada, Honami Takeuchi, Yoshio Inokuchi, Akiko Kashiwagi, and Takahiro Toba
    • Journal Title

      Applied and Environmental Microbiology

      Volume: 84 Issue: 18

    • DOI

      10.1128/aem.00111-18

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      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Influence of adaptive mutations from thermal adaptation experiment on infection cycle of RNA bacteriophage Qβ2018

    • Author(s)
      Akiko Kashiwagi, Tamami Kadoya, Naoya Kumasaka, Tomofumi Kumagai, Fumie Sano Tsushima, Tetsuya Yomo
    • Journal Title

      Archives of Virology

      Volume: accepted

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 実験室内進化系でのRNAファージQβの適応進化2021

    • Author(s)
      柏木 明子
    • Organizer
      第94回日本細菌学会総会
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    • Invited
  • [Presentation] 微生物由来プラスマローゲンのラット小腸におけるリンパ吸収動態2021

    • Author(s)
      佐藤 奈々, 金濱 晶, 柏木 明子,山田 美和, 西向 めぐみ
    • Organizer
      日本農芸化学会 2021年度 仙台大会
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  • [Presentation] The single-stranded RNA bacteriophage Qβ adapts rapidly to high temperature: an evolution experiment2020

    • Author(s)
      Tanvir Md. Hossain, Toma Yokono, Akiko Kashiwagi
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] ラットにおけるSelenomonas ruminantium由来プラスマローゲンのリンパ吸収動態2020

    • Author(s)
      金濱晶, 柏木明子,山田美和, 西向めぐみ
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      日本農芸化学会 2020年度 福岡大会
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  • [Presentation] 長時間トラッキングによるテトラヒメナの遺伝と集団行動の解析2019

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      小島大樹、柏木明子、鈴木宏明、石川宏輔、池上高志
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      日本進化学会第21回大会
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  • [Presentation] 偏性嫌気性菌Selenomonas ruminantiumの大量培養条件検討とエーテル型リン脂質の合成2019

    • Author(s)
      金濱晶、西向めぐみ、柏木明子、杉森大助、山田美和
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      日本農芸化学会 2019年度東北支部大会
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  • [Presentation] 大腸菌内における放線菌由来ホスホリパーゼDの可溶化と精製2019

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      岩本学拓、伊東明乃、西向めぐみ、山田美和、柏木明子
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      日本生物工学会 北日本支部 2019札幌 シンポジウム
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  • [Presentation] 実験進化によるRNAウイルスの偽遺伝子への変異蓄積速度の評価2019

    • Author(s)
      柏木明子
    • Organizer
      日本進化学会第21回大会
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  • [Presentation] RNAバクテリオファージQβのA2相補系でのゲノム変化2018

    • Author(s)
      柏木明子
    • Organizer
      第7回ファージ研究会
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  • [Presentation] 宿主大腸菌の増殖速度上昇に寄与する寄生者Qβ由来RNA複製酵素の進化分子工学的改変2018

    • Author(s)
      宮塚暢子、小林操妃、加藤美紗子、柏木明子
    • Organizer
      日本進化学会第20回大会
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  • [Presentation] Rapid adaptation of RNA bacteriophage to environmental changes2017

    • Author(s)
      Akiko Kashiwagi
    • Organizer
      第55回日本生物物理学会年会
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      2017 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Characterization of a single mutation in TraQ in a strain of Escherichia coli partially resistant to Qβ infection2017

    • Author(s)
      Akiko Kashiwagi, Hikari Kitamura, Fumie Sano Tsushima
    • Organizer
      IUMS2017
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      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 大腸菌の比増殖速度を指標とした高機能化QβRNA複製酵素取得系の構築2017

    • Author(s)
      宮塚暢子、小林操妃、柏木明子
    • Organizer
      2017年度日本生物工学会北日本支部 福島シンポジウム
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] RNAバクテリオファージQβの適応進化実験で見られた複数経路での適応2017

    • Author(s)
      柏木 明子、角谷 珠実、熊坂 直也、熊谷 知史、對馬(佐野)文恵
    • Organizer
      日本進化学会 第19回大会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 実験室内進化系でのRNAファージQβの適応度進化2016

    • Author(s)
      柏木 明子
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-12-02
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      2016 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] QβファージのRNA複製酵素に依存する宿主増殖系の確立2016

    • Author(s)
      柏木明子
    • Organizer
      ファージ・環境ウイルス研究会 合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      JAMSTEC横須賀本部
    • Year and Date
      2016-10-22
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  • [Presentation] Qβファージ感染に依存する宿主増殖系の確立2016

    • Author(s)
      柏木明子
    • Organizer
      日本進化学会第18回東京大会
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2016-08-25
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      2016 Research-status Report
  • [Remarks] 弘前大学 農学生命科学部 柏木明子ページ

    • URL

      http://nature.cc.hirosaki-u.ac.jp/staff/akiko-kashiwagi

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  • [Remarks] 弘前大学 研究者総覧

    • URL

      https://hue2.jm.hirosaki-u.ac.jp/view?l=ja&u=634&a2=0000025&sm=affiliation&sl=ja&sp=2

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  • [Remarks] 弘前大学農学生命科学部作成webページ

    • URL

      http://nature.cc.hirosaki-u.ac.jp/archives/staff/akiko-kashiwagi/

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  • [Remarks] 弘前大学研究者総覧

    • URL

      http://hue2.jm.hirosaki-u.ac.jp/html/634_ja.html

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  • [Remarks] 研究機関作成ホームページ

    • URL

      http://nature.cc.hirosaki-u.ac.jp/staff/akiko-kashiwagi/

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  • [Remarks] 研究機関作成ホームページ

    • URL

      http://nature.cc.hirosaki-u.ac.jp/staff/akiko-kashiwagi

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Published: 2016-07-20   Modified: 2023-03-08  

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