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Lanthanides-dependent regulation of metabolic enzymes in the plant symbiosis methylotrophic bacteria.

Research Project

Project/Area Number 17K07738
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Applied microbiology
Research InstitutionOkayama University of Science

Principal Investigator

Mitsui Ryoji  岡山理科大学, 理学部, 教授 (60319936)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
KeywordsMethylotroph / 植物共生 / 化学コミュニケーション / ランタノイド / メタノール脱水素酵素 / 植物共生細菌 / Methylobacterium / Methylorubrum / Phyllosphere / メチトロトーフ / Plant symbiotic bacteria / Lanthanides / Methanol / Polyamine / Methanol dehydrogenase / Plant hormone / 植物共生微生物 / メチロトローフ / メタノール / メタノールデヒドロゲナーゼ
Outline of Final Research Achievements

Methanol emissions from plant leaves are estimated to exceed about 100 million tonnes per year on a global basis. Methylotrophic bacteria belonging to the genera Methylobacterium and Methylorubrum have various mechanisms to efficiently utilize that of methanol from plants as an energy and carbon source.
In this study, we tried to clarify the bacterial mechanism of environmental recognition accompanied by plant growth, and the means of efficiently obtain methanol by promoting plant growth.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

植物と葉上で共生する細菌は植物から放出されるメタノールを利用して生育している。メタノールを利用するためには植物が旺盛に生育することが必要で、共生細菌はこれを補助するために様々なメカニズムを身につけている。このメカニズムを解明することで生態系におけるC1化合物の炭素循環への影響の理解、農業における作物生育促進、病原菌の防除などに利用できると考えられる。また、本研究の流れのいて見いだされた生物のランタノイド化合物利用は、これまでにない新しい知見をもたらすものと考えている。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Preference for particular lanthanide species and thermal stability of XoxFs in Methylorubrum extorquens strain AM1.2020

    • Author(s)
      Wang L., Hibino A., Suganuma S., Ebihara A., Iwanoto S., Mitsiu R., Tani A. ,Shimada M., Hayakawa T., Nakagawa T.
    • Journal Title

      Enzyme and Microbial Technology

      Volume: 136 Pages: 109518-109518

    • DOI

      10.1016/j.enzmictec.2020.109518

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Lanthanide-dependent methanol dehydrogenase from the legume symbiotic nitrogen-fixing bacterium Bradyrhizobium diazoefficiens strain USDA1102019

    • Author(s)
      Wang Lun、Suganuma Soya、Hibino Ayumi、Mitsui Ryoji、Tani Akio、Matsumoto Takashi、Ebihara Akio、Fitriyanto Nanung Agus、Pertiwiningrum Ambar、Shimada Masaya、Hayakawa Takashi、Nakagawa Tomoyuki
    • Journal Title

      Enzyme and Microbial Technology

      Volume: 130 Pages: 109371-109371

    • DOI

      10.1016/j.enzmictec.2019.109371

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Lanthanide-Dependent Regulation of Methylotrophy in Methylobacterium aquaticum Strain 22A2018

    • Author(s)
      Masuda Sachiko、Suzuki Yutaka、Fujitani Yoshiko、Mitsui Ryoji、Nakagawa Tomoyuki、Shintani Masaki、Tani Akio
    • Journal Title

      mSphere

      Volume: 3 Issue: 1

    • DOI

      10.1128/msphere.00462-17

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Methylorubrum属細菌の低栄養環境下におけるランタノイド応答の分子メカニズムの解明2020

    • Author(s)
      水野 洸介、原田 雄斗、岩本 悟志、谷 明生、三井 亮司、島田 昌也、早川 享志、中川 智行
    • Organizer
      日本農芸化学会2020年度大会
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  • [Presentation] 植物葉上共生細菌Methylorubrum extorquens AM1のランタノイド依存型メタノールデヒドロゲナーゼアイソザイムのレポーター遺伝子を用いた発現解析2020

    • Author(s)
      山下颯太,吉川友理, 谷明生,中川智行,矢野嵩典,三井亮司
    • Organizer
      日本農芸化学会中四国支部第56回講演会
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  • [Presentation] グラム陽性メチロトローフ細菌Arthrobacter sp. YM1のランタノイド依存型C1代謝系の解析2019

    • Author(s)
      任家宜,矢野嵩典,三井亮司
    • Organizer
      日本農芸化学会西日本・中四国支部合同大会
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  • [Presentation] 発芽させた米発酵液におけるメタボローム解析2019

    • Author(s)
      小鷹晶, 中武良一, 粂井貴行, 三井亮司
    • Organizer
      日本薬学会
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  • [Presentation] Methylobacterium extorquens AM1のランタノイド依存型メタノールデヒドロゲナーゼの解析2018

    • Author(s)
      吉川友理, 北村純一, 矢野嵩典, 中川智行, 谷明生, 三井亮司
    • Organizer
      日本生物工学会
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  • [Presentation] ランタノイド依存型メタノール脱水素酵素XoxF1の酵素活性と安定性はランタノイド種に依存する2018

    • Author(s)
      王 倫,菅沼宗矢,日比野歩美,谷明生,三井亮司,海老原章郎, 岩本悟志,稲垣瑞穂,島田昌也,早川享志,中川智行
    • Organizer
      日本農芸化学会
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  • [Presentation] 共生微生物の話 腸と葉と根と微生物2018

    • Author(s)
      三井亮司
    • Organizer
      静岡大学 特別講演
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      三井亮司
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      日本栄養・食糧学会
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    • Invited
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    • Author(s)
      宇都宮大貴、三井亮司、阿野嘉孝
    • Organizer
      日本農芸化学会2018年度大会
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  • [Presentation] Methylobacterium extorquens AM1のランタノイド濃度に応答するメタノールデヒドロゲナーゼプロモーターのレポーター遺伝子を用いた発現解析2017

    • Author(s)
      吉川友理,一小路貴士,中川智行, 谷明生,三井亮司
    • Organizer
      日本農芸化学会関西・中四国・西日本支部2017年度合同大阪大会
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  • [Presentation] Manipulation of Cellular Auxin Distribution by Chemical Biology Approach2017

    • Author(s)
      Ken-ichiro Hayashi, Hiroyasu Motose, Atsushi Funakoshi, Kosuke Fukui, Ryoji Mitsui
    • Organizer
      Taiwan-Japan Plant Biology 2017
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Lactobacillus plantarum 22A-3によるフェルラ酸からのジヒドロフェルラ酸生産2017

    • Author(s)
      向田 潤, 西谷 洋輔, 川上 秀昭, 桒原 浩誠, 三井 亮司
    • Organizer
      日本生物工学会第69回大会
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  • [Book] 遺伝子・細胞から見た 応用微生物学2020

    • Author(s)
      阪井 康能、竹川 薫、橋本 渉、片山高嶺
    • Total Pages
      200
    • Publisher
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254431247
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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