Study of biofilm induction mechanism of cyanobacteria under salt stress condition

• Project/Area Number: 24580100
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Applied microbiology
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: NANATANI Kei 東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (00547333)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): UOZUMI Nobuyuki 東北大学, 大学院工学研究科, 教授 (40223515)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2014: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2013: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2012: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: シアノバクテリア / 塩ストレス / バイオフィルム形成 / 二成分性シグナル伝達 / c-di-GMP / ラン藻 / バイオフィルム / ポリアミン / cyclic di-GMP / ヒスチジンキナーゼ

Outline of Final Research Achievements

Synechocystis sp. PCC6803 forms biofilm under salt stress condition. The genetic and biochemical analyses were performed to reveal the mechanism of biofilm formation induced by salt stress. As consequences, we revealed the contribution of the two-component system in Synechocystis biofilm formation and one of the signal transduction pathway. Moreover, the possibility of biofilm regulation by c-di-GMP synthesis was also suggested.

Research Products

• [Journal Article] Characterization of the role of a mechanosensitive channel in osmotic down shock adaptation in Synechocystis sp. PCC 6803 (2013)
  • Author(s): Nanatani K, Shijuku T, Akai M, Yukutake Y, Yasui M, Onai K, Morishita M, Ishiura M, Uozumi N
  • Journal Title: Channels Volume: 7 Issue: 4 Pages: 238-242
  • DOI: 10.4161/chan.25350
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 植物の乾燥ストレス耐性に関わるK＋チャネルの制御機構 (2013)
  • Author(s): 浜本晋、七谷圭、魚住信之
  • Journal Title: バイオサイエンスとインダストリー Volume: 71 Pages: 234-236
  • NAID: 10031166370
• [Journal Article] 植物と微生物の駆動力と膜輸送体：動物との相違点と共通性 (2012)
  • Author(s): 浜本晋、七谷圭、佐藤陽子、魚住信之
  • Journal Title: 日本農芸化学会誌「化学と生物」 Volume: 50 Pages: 86-92
  • NAID: 10030818925
• [Presentation] シアノバクテリアのポリアミンを介したバイオ フィルム誘導機構の 解明 (2015)
  • Author(s): 西坂敦、解良康太、七谷圭、佐伯千香、Nur Illany binti Mohd Siran、牧野恒平、魚住信之
  • Organizer: 藍藻の分子生物学2015
  • Place of Presentation: かずさアカデミアホール（千葉県木更津市）
  • Year and Date: 2015-11-16
• [Presentation] Synechocystis sp. PCC6803の高塩ストレス誘導型バイオフィルム形成におけるヒスチジンキナーゼhik43の解析 (2015)
  • Author(s): 吉澤優一朗，永山達也，解良康太，七谷圭，鈴 木石根，魚住信之
  • Organizer: 藍藻の分子生物学2015
  • Place of Presentation: かずさアカデミアホール（千葉県木更津市）
  • Year and Date: 2015-11-16
• [Presentation] シアノバクテリアSynechocystis sp. PCC6803の塩ストレス誘導性バイオフィルム形成に必要なヒスチジンキナーゼの同定と (2015)
  • Author(s): 永山達也、久米井智裕、牧野恒平、井田智章、赤池孝章、鈴木石根、七谷 圭、魚住信之
  • Organizer: 日本農芸化学会2015年度大会
  • Place of Presentation: 岡山県・岡山市
  • Year and Date: 2015-03-28 – 2015-03-30
• [Presentation] ラン藻の塩誘導性バイオフィルム形成に関与する二成分系c-di-GMP合成酵素の同定 (2014)
  • Author(s): 牧野恒平, 七谷圭, 井田智章, 澤智裕, 佐伯千香, 鈴木石根, 兵藤守, 早川芳宏, 赤池孝章, 魚住信之
  • Organizer: 第37回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神奈川県・横浜市
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] シアノバクテリア Synechocystis sp. PCC 6803の塩ストレスによるバイオフィルム形成誘導メカニズムの解析 (2014)
  • Author(s): 牧野恒平、富永昴、堀籠智子、三浦のぞみ、七谷圭、相馬聡、茅森俊介、佐伯千香、鈴木石根、魚住信之
  • Organizer: 日本農芸化学会2014年度大会
  • Place of Presentation: 川崎市
• [Presentation] 塩ストレスによるSynechocystis sp. PCC 6803のバイオフィルム形成誘導 (2013)
  • Author(s): 七谷圭、佐伯千香、冨永昂、茅森俊介、東恭平、五十嵐一衛、古川壮一、森永康、魚住信之
  • Organizer: ラン藻の分子生物学 2013
  • Place of Presentation: 木更津市
• [Presentation] Synechocystis sp. PCC 6803の糖生産とバイオフィルム形成 (2013)
  • Author(s): 魚住信之、七谷圭
  • Organizer: ラン藻の分子生物学 2013
  • Place of Presentation: 木更津市
  • Invited
• [Presentation] Functional characterization of K transporters in Synechocystis sp. PCC 6803 (2012)
  • Author(s): 七谷圭、四十九俊彰、高野洋佑、山崎智子、Lalu Zulkifli、赤井政郎、飯塚龍、松本秀之、丸山央峰、新井史人、魚住信之
  • Organizer: The IUBMB & FEBS 2012 Congress
  • Place of Presentation: スペイン セビリア
• [Presentation] 植物生存を支えるカリウム輸送
  • Author(s): 魚住 信之、浜本 晋、七谷圭
  • Organizer: 第55回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 富山市
  • Invited
• [Presentation] Membrane transport system conferring the salinity tolerance to bacteria and plant cells
  • Author(s): 魚住信之、七谷圭、浜本晋
  • Organizer: 6th Japan-Finland Biotechnology Symposium 2012
  • Place of Presentation: 仙台市
• [Presentation] Synechocystis sp. PCC 6803 の浸透圧調節に関与するKdp系Kトランスポーターの機能解析
  • Author(s): 七谷圭、四十九俊彰、高野洋佑、山崎智子、Lalu Zulkifli、赤井政郎、飯塚龍、松本秀之、丸山央峰、新井史人、魚住信之
  • Organizer: 創立90周年記念 第64回日本生物工学会大会
  • Place of Presentation: 神戸市
• [Presentation] Arabidopsis 膜電位依存性カリウムチャネル活性のリン酸化による制御
  • Author(s): 奥原達也、七谷圭、水口義裕、浜本晋、魚住信之
  • Organizer: 第54回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 岡山市
• [Presentation] Synechocystis sp. PCC6803の細胞外多糖生産を調節する機構解析
  • Author(s): 冨永昂、三浦のぞみ、佐伯千香、七谷圭、魚住信之
  • Organizer: 日本農芸化学会2013年度大会
  • Place of Presentation: 仙台市
• [Presentation] K+トランスポーターKupの輸送活性に必要な負電荷アミノ酸の同定
  • Author(s): 清水真、七谷圭、浜本晋、黒澤友世、水谷昭文、魚住信之
  • Organizer: 日本農芸化学会2013年度大会
  • Place of Presentation: 仙台市
• [Presentation] Phosphorylation-dependent modulation of Shaker-type K channels in Arabidopsis thaliana
  • Author(s): Mizuguchi Y, Hamamoto S, Okuhara T, Nakayama K, Matsumoto N, Nanatani K, Uozumi N
  • Organizer: 6th Japan-Finland Biotechnology Symposium 2012
  • Place of Presentation: 倉敷市