Electrical retrieval of intact and active symbiotic bacteria from deep-sea bivalves Calyptogena okutanii

• Project/Area Number: 25660173
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Aquatic life science
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: KOYAMA Sumihiro 独立行政法人海洋研究開発機構, 海洋生物多様性研究分野, 技術副主幹 (50344297)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2014: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2013: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 共生微生物 / 電気回収 / シロウリガイ / オオパンカイメン / ザラカイメン / バクテリア / アーキア / 共生菌 / カイメン / 共生菌の電気回収

Outline of Final Research Achievements

We developed a novel electrical retrieval method for intact and active symbiotic bacteria from gill tissues of deep-sea bivalves Calyptogena okutanii and sponge-associated microorganisms from marine sponges. An indium tin oxide (ITO) optically transparent working electrode was placed on a chamber device with a counter- (Pt) and a reference (Ag/AgCl) electrode. We obtained 31 and 3 phyla of bacteria and archaea from C. okutanii and marine sponges S. insignis and Callyspongia confoederata. The electrically attached microorganisms had intact cell membranes and showed intracellular dehydrogenase activity. Dead microorganisms were not attracted to the electrode when the homogenized tissues were autoclaved before use.

Research Products

• [Journal Article] Brevundimonas denitrificans sp. nov., a novel denitrifying bacterium isolated from deep subseafloor sediment (2014)
  • Author(s): Taishi Tsubouchi, Sumihiro Koyama, Kozue Mori, Yasuhiro Shimane, Keiko Usui, Maki Tokuda, Akihiro Tame, Katsuyuki Uematsu, Tadashi Maruyama and Yuji Hatada
  • Journal Title: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology Volume: 64 Issue: Pt_11 Pages: 3709-3716
  • DOI: 10.1099/ijs.0.067199-0
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 物理刺激による動物細胞機能の工学的な制御 (2014)
  • Author(s): 小山純弘
  • Journal Title: JAACT ニュースレター Volume: 24 Pages: 3-18
  • Open Access
• [Journal Article] 電極基板を用いた効率的な環境微生物回収法 (2013)
  • Author(s): 小山純弘
  • Journal Title: バイオサイエンスとインダストリー Volume: 71 Pages: 533-535
  • NAID: 40019871520
• [Journal Article] Attachment and Detachment of Living Microorganisms Using a Potential-Controlled Electrode (2013)
  • Author(s): Koyama, S., Konishi, M., Ohta, Y., Miwa, T., Hatada, Y., Toyofuku, T., Maruyama, T., Nogi, Y., Kato, C., Tsubouchi, T
  • Journal Title: Marine biotechnology Volume: - Issue: 4 Pages: 461-475
  • DOI: 10.1007/s10126-013-9495-2
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 凍結保存したカイメンからの共生微生物の電気回収 (2015)
  • Author(s): 小山純弘、西 真郎、徳田真紀、上村萌佳、石川陽一、瀬谷 敬、張 成年、伊勢優史、秦田勇二、藤原義弘、坪内泰志
  • Organizer: ブルーアース2015
  • Place of Presentation: 東京海洋大学品川キャンパス（東京都港区）
  • Year and Date: 2015-03-19
• [Presentation] 透明電極基板を用いた凍結保存したカイメンからの共生微生物の回収法 (2014)
  • Author(s): 小山純弘、西 真郎、徳田真紀、上村萌佳、石川陽一、瀬谷 敬、張 成年、伊勢優史、秦田勇二、坪内泰志
  • Organizer: 第55回高圧討論会
  • Place of Presentation: 徳島大学常三島キャンパス（徳島県徳島市）
  • Year and Date: 2014-11-22
• [Presentation] 透明電極による生きた微生物の付着および剥離の電気制御 (2014)
  • Author(s): 小山純弘、小西正朗、大田ゆかり、三輪哲也、秦田勇二、豊福高志、丸山 正、能木裕一、加藤千明、坪内泰志
  • Organizer: 第16回マリンバイオテクノロジー学会大会
  • Place of Presentation: 三重大学生物資源学部校舎（三重県津市）
  • Year and Date: 2014-06-01
  • Invited
• [Presentation] ITO電極基板を用いた効率的な環境微生物の回収法 (2014)
  • Author(s): 小山純弘、小西正朗、大田ゆかり、三輪哲也、秦田勇二、豊福高志、丸山 正、能木裕一、加藤千明、坪内泰志
  • Organizer: ブルーアース2014
  • Place of Presentation: 東京海洋大学（東京都）
• [Presentation] ITO電極を用いた環境微生物の電気回収法
  • Author(s): 小山純弘、小西正朗、大田ゆかり、三輪哲也、秦田勇二、豊福高志、丸山 正、能木裕一、加藤千明、坪内泰志
  • Organizer: 日本化学会
  • Place of Presentation: 名古屋大学（愛知県）
• [Book] 動物細胞培養の手法と細胞死・増殖不良・細胞変異を防止する技術 (2014)
  • Author(s): 小山純弘、峯裕一、二川浩樹、山本進二郎、林 修平、紀ノ岡正博、八尾竜馬、山地秀樹、伊藤丈洋、山中克之、松岡浩、王碧昭、清水誠、井上順、佐藤隆一郎、高木睦、藤原政司、小川亜希子、鬼塚正義、大政健史、柳原佳奈、井嶋博之、柚木俊二、大藪淑美、川勝博伸、竹澤俊明、児玉 亮、陳 国平、川添直輝、赤坂司、他117名
  • Total Pages: 584
  • Publisher: 技術情報協会