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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Understanding of PCB-degrading soil bacterium and development of experimental methods for applied microbiology

Research Project

Project/Area Number 15H04471
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

大坪 嘉行  東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (40342761)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
KeywordsCIS法 / アダプター連結 / MMLV-RT / qTnSeq / タンパク質アセチル化 / 制御因子 / 水平伝達
Outline of Annual Research Achievements

定量的にTn変異株ライブラリーを解析可能なqTnSeq法の確立を行った。qTnSeq法では、Tn変異株ライブラリーDNAを断片化後、ランダムな配列よりなる識別タグ配列を連結した後にPCR増幅してからNGSで解析し、Tnカセット挿入部位を定量的に明らかにする。
平滑DNA末端の3'端に対してマロニーマウス白血病ウィルス由来の逆転写酵素により形成させた突出末端に、突出塩基と相補的な塩基を3'端部分に有する一本鎖DNA(GAO; guide adaptor oligonucleotide)を作用させると、当該逆転写酵素の活性により、GAOの相補鎖が合成され、伴ってGAOが3'端へと連結される。この反応(CIS反応と命名)は非常に効率良く進行し、識別タグを含むアダプターを連結する上で理想的な方法である。
実際にqTnSeq法を行うにあたり、超音波で剪断処理して得られたDNAの末端は、各社が販売している末端修復キットではほとんど修復されていないことを示す結果を得た。これについて修復方法を検討したところ、およそ70%程度の効率でCIS反応が起こる修復条件を見いだした。実際にKKS102株由来のTn変異株ライブラリーの解析を行ったところ、96万Tnカセット含有DNA分子を検出することができた。これは用いたDNAの量から計算して35%の検出効率と計算され、従来に無い高い効率で定量的にTnカセットを同定することができた。
他方、カタボライト調節機構についてBphQのK108がアセチル化されることを示すデータをMALDI-TOFMSによる解析により得た。また、アセチルCoAがアセチル基供与体となることを示唆するデータを得た。またICEについて、そのoriT部位に関する知見を得た。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (38 results)

All 2018 2017

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (33 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Establishment of plasmid vector and allelic exchange mutagenesis systems in a mycobacterial strain that is able to degrade polycyclic aromatic hydrocarbon2018

    • Author(s)
      Kishida Kouhei、Ogawa Natsumi、Ichihashi Eikichi、Kato Hiromi、Nagata Yuji、Ohtsubo Yoshiyuki、Tsuda Masataka
    • Journal Title

      Biosci Biotechnol Biochem.

      Volume: Mar 9 Pages: 1~3

    • DOI

      10.1080/09168451.2018.1445522

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Compounds that enhance the tailing activity of Moloney murine leukemia virus reverse transcriptase2017

    • Author(s)
      Ohtsubo Yoshiyuki、Nagata Yuji、Tsuda Masataka
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 7 Pages: 6520

    • DOI

      10.1038/s41598-017-04765-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Small Protein HemP Is a Transcriptional Activator for the Hemin Uptake Operon in Burkholderia multivorans ATCC 176162017

    • Author(s)
      Sato T, Nonoyama S, Kimura A, Nagata Y, Ohtsubo Y, Tsuda M.
    • Journal Title

      Appl Environ Microbiol.

      Volume: 83 Pages: e00479-17

    • DOI

      10.1128/AEM.00479-17

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Complete genome sequence of Bradyrhizobium diazoefficiens USDA 122, a nitrogen-fixing soybean symbiont2017

    • Author(s)
      Masayuki Sugawara, Takahiro Tsukui, Takakazu Kaneko, Yoshiyuki Ohtsubo, Shusei Sato, Yuji Nagata, Masataka Tsuda, and Hisayuki Mitsui, and Kiwamu Minamisawa
    • Journal Title

      Genome Announcements

      Volume: 5 Pages: e01743-16

    • DOI

      10.1128/genomeA.01743-16

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 逆転写酵素を用いたトランスポゾン変異株ライブラリーの定量的解析法の確立2018

    • Author(s)
      大坪嘉行、佐々木春菜、永田裕二、津田雅孝
    • Organizer
      第12回日本ゲノム微生物学会年会
  • [Presentation] PCB/ビフェニル分解菌Acidovorax sp. KKS102株が有するICEの接合伝達域規定因子の同定2018

    • Author(s)
      川原 昌太郎, 岸田 康平, 永田 裕二, 大坪 嘉行, 津田 雅孝
    • Organizer
      第12回日本ゲノム微生物学会年会
  • [Presentation] ナフタレン分解プラスミドNAH7の接合伝達に必須な遺伝子セットの同定2018

    • Author(s)
      岸田 康平, Tim Lucas, 野々山 翔太 ,永田 裕二, 大坪 嘉行, 津田 雅孝
    • Organizer
      第12回日本ゲノム微生物学会年会
  • [Presentation] Furで制御されるBurkholderia属細菌ヘム獲得系活性化因子HemPの解析2018

    • Author(s)
      野々山翔太、佐藤拓哉、大坪嘉行、永田裕二、津田雅孝
    • Organizer
      第12回日本ゲノム微生物学会年会
  • [Presentation] フェナントレン分解Mycobacterium株の遺伝子破壊系構築とビフェニル分解への転写応答2018

    • Author(s)
      市橋永吉、小川なつみ、岸田康平、加藤広海、永田裕二、大坪嘉行、津田雅孝
    • Organizer
      第12回日本ゲノム微生物学会年会
  • [Presentation] Carriage modalities of the carbazole-degrading gene clusters among nine bacterial strains2018

    • Author(s)
      Vejarano Felipe、水口千穂、新谷政己、大坪嘉行、津田雅孝、岡田憲典、野尻秀昭
    • Organizer
      第12回日本ゲノム微生物学会年会
  • [Presentation] 好気性従属栄養細菌における極貧栄養環境適応変異株の解析2018

    • Author(s)
      稲葉慎之介、加藤広海、大坪嘉行、津田雅孝、永田裕二
    • Organizer
      第12回日本ゲノム微生物学会年会
  • [Presentation] In vivo evolution system for haloalkane dehalogenases toward degradation of a man-made pesticide2018

    • Author(s)
      陳 楠楠, 大坪嘉行, 津田雅孝, 永田裕二
    • Organizer
      第12回日本ゲノム微生物学会年会
  • [Presentation] Burkholderia multivoransの鉄硫黄クラスター生合成遺伝子群における転写制御因子IscRの解析2018

    • Author(s)
      野々山翔太、永田裕二、大坪嘉行、津田雅孝
    • Organizer
      日本農芸化学会2018年度大会
  • [Presentation] 土壌難培養性細菌の単離及び易培養性細菌との共存関係2018

    • Author(s)
      高橋紳八、加藤広海、永田裕二、大塚重人、大坪嘉行、津田雅孝
    • Organizer
      日本農芸化学会2018年度大会
  • [Presentation] 難分解性芳香族化合物分解コンソーシアム由来の分解細菌Mycobacteirum sp. EPa45株における生育阻害機構2018

    • Author(s)
      小川なつみ、加藤広海、岸田康平、市橋永吉、永田裕二、大坪嘉行、津田雅孝
    • Organizer
      日本農芸化学会2018年度大会
  • [Presentation] IncP-9群プラスミドNAH7の新規な接合伝達必須遺伝子の機能解明2018

    • Author(s)
      岸田康平、Tim Lucas、野々山翔太、永田裕二、大坪嘉行、津田雅孝
    • Organizer
      日本農芸化学会2018年度大会
  • [Presentation] トランスクリプトーム解析を用いた環境細菌Burkholderia multivoransの土壌環境適応戦略の解明2018

    • Author(s)
      田上諒、西山依里、永田裕二、大坪嘉行、津田雅孝
    • Organizer
      日本農芸化学会2018年度大会
  • [Presentation] PCB分解細菌Acidovorax sp. KKS102株のカタボライト調節に関わる二成分調節系因子BphPQの解析2018

    • Author(s)
      佐々木春菜、永田裕二、津田雅孝、大坪嘉行
    • Organizer
      日本農芸化学会2018年度大会
  • [Presentation] 好気性従属栄養細菌株由来の極貧栄養環境での生育能を獲得した突然変異株の解析2018

    • Author(s)
      稲葉慎之介、加藤広海、大坪嘉行、津田雅孝、永田裕二
    • Organizer
      日本農芸化学会2018年度大会
  • [Presentation] 細菌の有機塩素系殺虫剤資化に必須なABCトランスポーターホモログの機能解析2018

    • Author(s)
      佐藤緋奈子、中鉢千尋、佐藤優花里、矢野大和、大坪嘉行、津田雅孝、永田裕二
    • Organizer
      日本農芸化学会2018年度大会
  • [Presentation] デアミナーゼと融合した新規デハロゲナーゼの特徴2018

    • Author(s)
      中鉢千尋、佐藤優花里、大坪嘉行、津田雅孝、永田裕二
    • Organizer
      日本農芸化学会2018年度大会
  • [Presentation] 代謝酵素遺伝子群の人工クラスターを利用した有機塩素系殺虫剤資化細菌の育種2018

    • Author(s)
      蘇立俊、加藤広海、大坪嘉行、津田雅孝、永田裕二
    • Organizer
      日本農芸化学会2018年度大会
  • [Presentation] 環境汚染物質の分解細菌コミュニティにおける非分解菌コロニーの分解菌コロニーへの接近現象2018

    • Author(s)
      加藤広海、大坪嘉行、津田雅孝、永田裕二
    • Organizer
      日本農芸化学会2018年度大会
  • [Presentation] 逆転写酵素のtailing活性と新規TSLR反応を用いたトランスポゾン変異株ライブラリーの定量的解析2018

    • Author(s)
      大坪嘉行、佐々木春菜、永田裕二、津田雅孝
    • Organizer
      日本農芸化学会2018年度大会
  • [Presentation] シンポ・微生物のサバイバルゲーム「利用する:汚染物質分解コンソーシアムにおける非分解菌の役割」2017

    • Author(s)
      加藤広海,小川なつみ,大坪嘉行,永田裕二, 津田雅孝
    • Organizer
      第2回環境微生物系学会合同大会2017
  • [Presentation] 微生物のサバイバルゲーム「利用する:汚染物質分解コンソーシアムにおける非分解菌の役割」2017

    • Author(s)
      加藤広海,小川なつみ,大坪嘉行,永田裕二, 津田雅孝
    • Organizer
      第2回環境微生物系学会合同大会2017
  • [Presentation] 難分解性有機塩素系殺虫剤分解細菌コミュニティに関する研究2017

    • Author(s)
      加藤広海、大坪嘉行、津田雅孝、永田裕二
    • Organizer
      第2回環境微生物系学会合同大会2017
  • [Presentation] 定量的TnSeq解析法の構築とPCB分解細菌Acidovorax sp. KKS102株の全必須遺伝子の同定2017

    • Author(s)
      大坪 嘉行、永田 裕二、津田 雅孝
    • Organizer
      第2回環境微生物系学会合同大会2017
  • [Presentation] IncP-9群プラスミドNAH7の新規接合伝達必須遺伝子の機能解析2017

    • Author(s)
      岸田 康平、Tim Lukas, 大坪 嘉行、永田 裕二、津田 雅孝
    • Organizer
      第2回環境微生物系学会合同大会2017
  • [Presentation] 極貧栄養環境での生育能を獲得した好気性従属栄養細菌突然変異株の解析2017

    • Author(s)
      稲葉 慎之介, 加藤 広海, 大坪 嘉行, 津田 雅孝, 永田 裕二
    • Organizer
      第2回環境微生物系学会合同大会2017
  • [Presentation] Burkholderia multivorans における鉄硫黄クラスター生合成遺伝子群の転写因子IscRの解析2017

    • Author(s)
      野々山 翔太、大坪 嘉行、永田 裕二、津田 雅孝
    • Organizer
      第2回環境微生物系学会合同大会2017
  • [Presentation] 土壌細菌Burkholderia multivoransの土壌環境適応メカニズムの経時的解析2017

    • Author(s)
      田上諒、西山依里、大坪嘉行、永田裕二、津田雅孝
    • Organizer
      第2回環境微生物系学会合同大会2017
  • [Presentation] Complete genome analysis of diverse carbazole-degrading bacteria2017

    • Author(s)
      Vejarano Felipe, Suzuki-Minakuchi Chiho, Ohtsubo Yoshiyuki, Tsuda Masataka, Okada Kazunori & Nojiri Hideaki
    • Organizer
      第2回環境微生物系学会合同大会2017
  • [Presentation] フェナントレン分解細菌の生育阻害に対する非分解細菌の役割:RNA-seq解析による検討2017

    • Author(s)
      小川なつみ、石毛太一郎、加藤広海、大坪嘉行、永田裕二、吉川博文、津田雅孝
    • Organizer
      第2回環境微生物系学会合同大会2017
  • [Presentation] PCB分解細菌Acidovorax sp. KKS102株のカタボライト調節に関わる二成分調節系制御因子についての解析2017

    • Author(s)
      佐々木 春菜, 永田 裕二, 津田 雅孝, 大坪 嘉行
    • Organizer
      第2回環境微生物系学会合同大会2017
  • [Presentation] Expression of an alcohol dehydrogenase gene in a heterotrophic bacterium induces the oligotrophic growth with carbon dioxide fixation2017

    • Author(s)
      Shinnosuke Inaba, Hiromi Kato, Yoshiyuki Ohtsubo, Masataka Tsuda, Yuji Nagata
    • Organizer
      The 7th Congress of European Microbiologists (FEMS 2017)
  • [Presentation] Strong N-tailing activity and specific enhancers of Moloney murine leukemia virus reverse transcriptase toward blunt DNA ends2017

    • Author(s)
      Yoshiyuki Ohtsubo, Yuji Nagata, Masataka Tsuda
    • Organizer
      15th International Union of Microbiological Societies (IUMS2017)
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 二本鎖DNA末端の加工方法2017

    • Inventor(s)
      大坪嘉行、永田裕二、津田雅孝
    • Industrial Property Rights Holder
      大坪嘉行、永田裕二、津田雅孝
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2017/21913
    • Overseas

URL: 

Published: 2018-12-17  

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