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Characterization of the changes of cell surface structure induced by the microbial interspecies interactions.

Research Project

Project/Area Number 20K05735
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 37020:Chemistry and chemical methodology of biomolecules-related
Research InstitutionTokyo University of Agriculture

Principal Investigator

Urai Makoto  東京農業大学, 生命科学部, 教授 (20398853)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 相澤 朋子  日本大学, 生物資源科学部, 講師 (60398849)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords異属微生物間相互作用 / コロニー形態変化 / 細胞表層構造 / 構造解析 / 分子機構解析 / 異属細菌間相互作用 / 微生物共生
Outline of Research at the Start

自然界で微生物は複数種で共存しているが、異種微生物間相互作用の分子機構は未だ不明な点が多い。申請者は、共培養することにより病原性菌などのコロニー形態を変化させる異属細菌の組み合わせを複数組分離している。コロニー形態は細胞表層構造に起因し、薬剤耐性や病原性などに関わる重要な表現型であるが、異種細菌の共存による変化を示した研究例は少なく、新しい分子機構が存在する可能性がある。そこで、コロニー形態変化を誘導するシグナル分子、変化した細胞表層の分子構造および生物活性について検討する。自然界で本来起こっている異種細菌間相互作用の一端を理解できると同時に、有害微生物の制御技術の開発にも貢献できると考える。

Outline of Final Research Achievements

We isolated microbes that exhibits diverse changes of the colony morphology induced by the microbial interspecies interactions. In this study, we characterized the chemical structures and the biological functions of metabolites produced by co-cultures of the isolates to understand interspecies interactions. Draft genome sequence analysis and proteome analysis of the isolates were also performed. Furthermore, we found that new interspecies interactions between the isolates and opportunistic pathogens.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

コロニー形態は微生物細胞表層の構造に起因し、環境ストレスや薬剤への耐性、病原性、バイオフィルム形成能などに関わる重要な表現型である。しかし、異種細菌間相互作用によるコロニー形態変化に着目した研究例はほとんどないことから、新しい分子機構が存在する可能性がある。また、誘導されたコロニー形態変化の原因となる細胞表層の分子についても、新規構造の物質である可能性が高く、その機能性や生物活性に興味がもたれる。本研究により、自然界で本来起こっている異種細菌間相互作用の一端を理解することができると同時に、実際の臨床現場における病原性菌の薬剤耐性や、接着、バイオフィルム形成などの制御に応用できると考える。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Cryptococcus gattii evades CD11b‐mediated fungal recognition by coating itself with capsular polysaccharides2021

    • Author(s)
      Ueno Keigo、Otani Yoshiko、Yanagihara Nao、Urai Makoto、Nagamori Akiko、Sato‐Fukushima Miyuki、Shimizu Kiminori、Saito Noriko、Miyazaki Yoshitsugu
    • Journal Title

      European Journal of Immunology

      Volume: x Issue: 9 Pages: 2281-2295

    • DOI

      10.1002/eji.202049042

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Structural analysis of an aluminum-binding capsular polysaccharide produced by Acidocella aluminiidurans strain AL46, an aluminum-tolerant bacterium isolated from plant roots in a highly acidic swamp in actual acid sulfate soil.2020

    • Author(s)
      Aizawa T, Urai M.
    • Journal Title

      Carbohydrate Research

      Volume: 498 Pages: 108163-108163

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Bacillus sp. NB4株との共培養により分泌が誘導されるPaenibacillus sp. NB2株の菌体外多糖の解析2022

    • Author(s)
      丸山 雄太郎, 渡邉 潤一郎, 浦井 誠
    • Organizer
      第35回日本微生物生態学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Paenibacillus sp. NB2株の菌体外多糖分泌を誘導するBacillus sp. NB4株の代謝産物の解析2022

    • Author(s)
      渡邉 潤一郎, 丸山 雄太郎, 浦井 誠
    • Organizer
      第35回日本微生物生態学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 酸耐性アルミニウム耐性菌Acidocella aluminiidurans Al46株のアルミニウム耐性機構の解析2022

    • Author(s)
      保田 貴成, 相澤 朋子, 浦井 誠
    • Organizer
      第35回日本微生物生態学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] カンジダ属真菌の細胞表層多糖の解析2022

    • Author(s)
      浦井 誠
    • Organizer
      第95回日本細菌学会総会シンポジウム
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 多糖、多糖の生産方法、細菌およびその利用2022

    • Inventor(s)
      浦井 誠
    • Industrial Property Rights Holder
      浦井 誠
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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