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Study of lanthanides-dependent methylotrophic growth of microbe-plant symbiosis in phyllosphere and rhizosphere.

Research Project

Project/Area Number 26660074
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
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)

Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) TANAKA Mitsuo  岡山理科大学, 理学部, 教授 (40026571)
Research Collaborator NAKAGAWA Tomoyuki  岐阜大学, 応用生命科学部, 教授 (70318179)
TANI Akio  岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (00335621)
MINAMISAWA Kiwamu  東北大学, 生命科学研究科, 教授 (70167667)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2016: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywordsmethylotroph / methanol / plant symbiosis / lanthanides / carbon dioxide / メチロトローフ / 共生微生物 / Methylobacterium / メタノール / Bradyrhizobium / ランタノイド / メタノールデヒドロゲナーゼ / オートトローフ / Methylotroph / Autotroph / Rhizosphere / Lanthanoids / Methanol / Symbiosis / Bradyrhizobium japonicum / RubisCO / Lanthanoid / Carbon dioxide
Outline of Final Research Achievements

This study, which focused on the large quantity of methanol produced by the demethylation of plant pectin present in the primary cell wall, showed that methanol is emitted as one of the plant root exudates. This methanol may contribute to the formation of specialized microbial communities in the phyllosphere and rhizosphere. Methylotrophic bacterium Methylobacterium spp, which were detected at high frequencies on leaves , and nodule formation and nitrogen fixation bacterium, Bradyrhizobium spp., possess lantanoides-dependent methanol dehydrogenase. The results in this study suggested that lantanide-dependent methanol dehydrogenase contributed not only to methylotorophic growth but to recognition of habitant environment for microbe-plant symbiosis.

Report

(4 results)
  • 2016 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2015 Research-status Report
  • 2014 Research-status Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2017 2016 2015 2014

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (17 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] レアアースを必須因子として要求する新たな代謝系-植物共生細菌たちが持つレアアース依存型C1代謝-2015

    • Author(s)
      中川智行,三井亮司,谷明生,河合啓一
    • Journal Title

      化学と生物

      Volume: 53 Pages: 744-750

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  • [Journal Article] Requirement of carbon dioxide for initial growth of facultative methylotroph, Acidomonas methanolica MB582015

    • Author(s)
      Ryoji Mitsui, Hiroko Katayama, Mitsuo Tanaka
    • Journal Title

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      Volume: 120 Issue: 1 Pages: 31-35

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2014.11.016

    • NAID

      110009973281

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  • [Journal Article] Requirement of carbon dioxide for initial growth of facultative methylotroph, Acidomonas methanolica MB582015

    • Author(s)
      Ryoji Mitsui, Hiroko Katayama, Mitsuo Tanaka.
    • Journal Title

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      Volume: 120

    • NAID

      110009973281

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    • Author(s)
      中川智行,三井亮司,谷明生,河合啓一
    • Journal Title

      化学と生物

      Volume: in press

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    • Author(s)
      Novita Kurniawati, Ryoji Mitsui, Akio Tani, Nanung Agus Fitriyanto, Ambar Pertiwiningrum, Takashi Hayakawa, Tomoyuki Nakagawa, Keiichi Kawai.
    • Journal Title

      Proceeding of the 16th AAAP Animal Science Congress

      Volume: 2 Pages: 2699-2702

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      Tomoyuki Nakagawa, Ryoji Mitsui, Akio Tani, Ayumi Hibino, Kentaro Sasa, Shinya Tashiro, Tomonori Iwama, Takashi Hayakawa, Keiichi Kawai
    • Journal Title

      Proceeding of the 16th AAAP Animal Science Congress

      Volume: 2 Pages: 2703-2706

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      宇都宮大貴、山本麻衣子、三井亮司、阿野嘉孝
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      2017-03-17
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      高知大学農林海洋科学部
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      日本生物工学会2016年度大会
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      2016-09-28
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      菅沼宗矢, 王倫, 日比野歩美, 三井亮司, 谷 明生, 海老原章郎, 早川享志, 中川智行
    • Organizer
      日本生物工学会2016年度大会
    • Place of Presentation
      富山国際会議場
    • Year and Date
      2016-09-28
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      三井亮司
    • Organizer
      鳥取大学大学院特別研究セミナー
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      鳥取大学工学研究科
    • Year and Date
      2016-09-13
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  • [Presentation] Methylobacterium属細菌のCaを葉上シグナルとするPQQ分泌機構の解析2016

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      三井 亮司、矢野 裕之、一小路 貴士、田中 美知留、田中 三男
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      日本農芸化学会2016年度大会
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      札幌
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      2016-03-27
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  • [Presentation] Methylobacterium extorquens AM1のメタノール脱水素酵素XoxF1のレアアースに対する発現応答と性質2016

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      菅沼 宗矢、日比野 歩美、海老原 章郎、岩本 悟志、谷 明生、三井 亮司、早川 享志、中川 智行
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      日本農芸化学会2016年度大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2016-03-27
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  • [Presentation] Methylobacterium extorquens AM1のメタノールデヒドロゲナーゼアイソザイムが植物共生に果たす役割2015

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      一小路貴士 峰松由季 中川智行 谷明生 田中三男  三井亮司
    • Organizer
      日本生物工学会2015年度大会
    • Place of Presentation
      鹿児島
    • Year and Date
      2015-10-26
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  • [Presentation] 植物葉上より分離したMethylobacterium spp.の系統解析とカルシウム依存的PQQ分泌機構の解析2015

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      矢野裕之 髙濵絵里香 田中三男 三井亮司
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      愛媛大学
    • Year and Date
      2015-09-18
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  • [Presentation] 植物由来Methylobacterium属のスクリーニングとPQQ生産性の解析2015

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      奥田洋、矢野裕之、桒原浩誠、大戸信明、田中三男、三井亮司
    • Organizer
      日本農芸化学会中四国支部例会
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      鳥取大学
    • Year and Date
      2015-06-13
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  • [Presentation] <i>Methylobacterium extorquens</i> AM1のメタノール脱水素酵素XoxF1の温度安定性は補因子であるレアアースの種類に依存する2015

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      日比野歩美,海老原章郎,谷明生,三井亮司,早川享志,中川智行
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      日本農芸化学会2015年度大会
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      岡山大学
    • Year and Date
      2015-03-27
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      日比野歩美,山浦瑞穂,早川享志,中川智行,田中三男,三井亮司
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      日本農芸化学会中部支部例会
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      名古屋大学
    • Year and Date
      2014-10-08
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      日比野歩美、山浦瑞穂、早川享志、中川智行、田中三男、三井亮司
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    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2014-09-09
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  • [Presentation] 新規に分離した希土類依存型メタノール資化性菌<i>Arthrobacter</i> sp. YM1株の生育と代謝関連酵素の研究2014

    • Author(s)
      松本友希, 田中三男, 三井亮司
    • Organizer
      日本生物工学会2014年度大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2014-09-09
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  • [Presentation] Rare earth elements-dependent methylotrophic autotrophy of <i>Bradyrhizobium japonicum</i> USDA1102014

    • Author(s)
      Ryoji Mitsui, Sachiko Masuda, Akio Tani, Kiwamu Minamisawa, Mitsuo Tanaka
    • Organizer
      Gordon Research Conferences
    • Place of Presentation
      米国マサチューセッツ州 Mount Holyoke College
    • Year and Date
      2014-08-12
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      2014 Research-status Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-22  

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