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2007 Fiscal Year Annual Research Report

細菌が持つ環境汚染物質分解酵素遺伝子の水平伝播

Research Project

Project/Area Number 18380189
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

津田 雅孝  Tohoku University, 大学院・生命科学研究科, 教授 (90172022)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 永田 裕二  東北大学, 大学院・生命科学研究科, 准教授 (30237531)
大坪 嘉行  東北大学, 大学院・生命科学研究科, 助教 (40342761)
Keywords環境浄化 / 環境細菌 / 可動遺伝因子 / 遺伝子水平伝播 / プラスミド / グノミックアイランド / 遺伝子資源
Research Abstract

土壌細菌が持つ環境汚染物質分解酵素遺伝子は、プラスミドやゲノミックアイランド等の可動遺伝因子支配が多く、その自己接合伝達能は、水平伝播した広範な細菌株の迅速な環境適応と進化に大きく貢献する。本研究では、水平伝播能のある当該可動遺伝因子に関し、その水平伝播の分子機構、水平伝播を制御する各種要因、水平伝播可能な受容菌宿主域の規定要因を解明する。また、これら因子の自然生態系での挙動の検討とともに、水平伝播能を利用して汚染物質分解酵素遺伝子を担う新規可動遺伝因子の取得・解析を行う。平成19年度には以下の成果を得た。
(1)Pseudomonas putida由来ナフタレン分解プラスミドNAH7の新規接合伝達遺伝子群が支配するタンパク質の細胞内局在性と他タンパク質との相互作用を明らかにした。また、NAH7接合伝達時に受容菌株宿主域を規定するP.putida染色体支配遺伝子群を複数同定した。
(2)P.putida由来トルエン分解プラスミドpDK1は、幾つかの特定Pseudomonas属株にのみ自己伝達可能であった。pDK1の複製・維持装置は、全塩基配列を解読した非自己伝達性トルエン分解プラスミドpWW53と進化的起源を同一にしていた。
(3)γ-HCHを完全分解可能なSphingobium属細菌MM1株の6つの分解酵素遺伝子群は、他のγ-HCH分解細菌群のそれらと極めて高い相同性を示すにも関わらず、本菌内在性の3種大型プラスミド上にすべて散在するという既知分解細菌群にはない特色を見出した。
(4)Acidovorax属細菌染色体支配でPCB分解酵素遺伝子群を含む62kbの接合型トランスポゾンの接合現象の第1段階は、本因子の染色体からの特異的切り出し・環状化であり、本段階現象に関わる遺伝子を同定した。また、当該細菌株における切り出し頻度を提示した。

  • Research Products

    (28 results)

All 2008 2007

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (18 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Region-specific insertion of transposons in combination with selection for high plasmid transferability and stability accounts for the structural similarity of IncP-1 plasmids2007

    • Author(s)
      Masahiro Sota
    • Journal Title

      Journal of Bacteriology 189

      Pages: 3091-3098

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crystallization and preliminary crystallographic analysis of a haloalkane dehalogenase DbjA from Bradyrhizobium japonicum USDA1102007

    • Author(s)
      Yukari Sato
    • Journal Title

      Acta Crystallographia Section F 63

      Pages: 294-296

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Complete sequence determination combined with analysis of transposition/site-specific recombination events to explain genetic organization of IncP-7 TOL plasmid pWW53 and related mobile genetic elements2007

    • Author(s)
      Hirokazu Yano
    • Journal Title

      Journal of Molecular Biology 369

      Pages: 11-26

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification and characterization of genes encoding a putative ABC-type transporter essential for the utilzation of γ-hexachlorocyclohexane in Sphingobium japonicum UT262007

    • Author(s)
      Ryo Endo
    • Journal Title

      Journal of Bacteriology 189

      Pages: 3712-3720

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Degradation of β-hexachlorocyclohexane by haloalkane dehalogenase LinB from γ-hexachlor ocyclohexane-utilizing bacterium Sphingobium sp. MI12052007

    • Author(s)
      Michihiro Ito
    • Journal Title

      Archives Microbiology 188

      Pages: 313-325

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Aerobic degradation of lindane(γ-hexachlorocyclohexane)in bacteria and its biochemical and molecular basis2007

    • Author(s)
      Yuji Nagata
    • Journal Title

      Applied Microbiology and Biotechnology 76

      Pages: 741-752

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 自然環境で実際に機能する微生物遺伝子の遺伝学的手法による検索と解析2007

    • Author(s)
      津田雅孝
    • Journal Title

      化学と生物 45

      Pages: 557-563

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 機能発現に基づく環境汚染物質分解酵素遺伝子の生態系からの直接的取得と解析2007

    • Author(s)
      津田雅孝
    • Journal Title

      Journal of Environmental Biotechnology. 7

      Pages: 75-78

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] gamma-HCH分解細菌Sphingomonas sp. MM-1株のgamma-HCH分解関連プラスミドの解析2008

    • Author(s)
      田端理朗
    • Organizer
      日本農芸化学会2008年度大会
    • Place of Presentation
      名古屋・名城大学
    • Year and Date
      20080326-29
  • [Presentation] モデル土壌の有機塩素系殺虫剤gamma-HCHによる人工的汚染化に関する研究2008

    • Author(s)
      府中玄樹
    • Organizer
      日本農芸化学会2008年度大会
    • Place of Presentation
      名古屋・名城大学
    • Year and Date
      20080326-29
  • [Presentation] ナフタレン分解プラスミドNAH7の接合伝達に関与する受容菌側因子の同定2008

    • Author(s)
      宮崎亮
    • Organizer
      日本農芸化学会2008年度大会
    • Place of Presentation
      名古屋・名城大学
    • Year and Date
      20080326-29
  • [Presentation] 比較ゲノム解析用ソフトウエアGenomeMatcherの開発2008

    • Author(s)
      大坪嘉行
    • Organizer
      日本農芸化学会2008年度大会
    • Place of Presentation
      名古屋・名城大学
    • Year and Date
      20080326-29
  • [Presentation] Pseudomonas putida mt-2由来のTn3型トランスポゾンTn4651のcointegrate-resolutionに関与するシス・エレメントの解析2008

    • Author(s)
      矢野大和
    • Organizer
      日本農芸化学会2008年度大会
    • Place of Presentation
      名古屋・名城大学
    • Year and Date
      20080326-29
  • [Presentation] Pseudomonas putida HS1株由来のトルエン分解プラスミドpDK1のゲノム解析2008

    • Author(s)
      長田和也
    • Organizer
      日本農芸化学会2008年度大会
    • Place of Presentation
      名古屋・名城大学
    • Year and Date
      20080326-29
  • [Presentation] Pseudomonas putida KT2440株のゲノミックアイランドに存在するparAホモログのIncP-7群プラスミドによる転写誘導2008

    • Author(s)
      宮腰昌利
    • Organizer
      第2回日本ゲノム微生物学会年会
    • Place of Presentation
      吹田・大阪大学
    • Year and Date
      20080306-08
  • [Presentation] プラスミドの接合伝達に関与する受容菌側因子の同定2008

    • Author(s)
      宮崎亮
    • Organizer
      第2回日本ゲノム微生物学会年会
    • Place of Presentation
      吹田・大阪大学
    • Year and Date
      20080306-08
  • [Presentation] カイメン共在細菌メタゲノム中のハロアルカン脱ハロゲン酵素遺伝子相同配列の解析2007

    • Author(s)
      荒井保亮
    • Organizer
      第59回日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      東広島・広島大学
    • Year and Date
      20070925-27
  • [Presentation] 機能発現に基づく環境汚染物質分解酵素遺伝子の生態系からの直接的取得と解析2007

    • Author(s)
      津田雅孝
    • Organizer
      第59回日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      東広島・広島大学
    • Year and Date
      20070925-27
  • [Presentation] インドの高濃度HCH汚染根圏土壌から取得されたγ-HCH分解資化細菌Sphingomonas sp. MM-1株のγ-HCH分解関与遺伝子群に関する研究2007

    • Author(s)
      田端理朗
    • Organizer
      第59回日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      東広島・広島大学
    • Year and Date
      20070925-27
  • [Presentation] 培養非依存的手法による土壌環境からの環境汚染物質分解酵素遺伝子の取得2007

    • Author(s)
      永田裕二
    • Organizer
      日本微生物生態学会第23回大会
    • Place of Presentation
      松山・愛媛大学
    • Year and Date
      20070915-18
  • [Presentation] 有機塩素系殺虫剤gamma-HCHによる土壌の試験的汚染化に関する研究2007

    • Author(s)
      府中玄樹
    • Organizer
      日本微生物生態学会第23回大会
    • Place of Presentation
      松山・愛媛大学
    • Year and Date
      20070915-18
  • [Presentation] 環境での微生物ゲノム情報発現2007

    • Author(s)
      津田雅孝
    • Organizer
      2007年度日本農芸化学会中四国・西日本支部合同大会
    • Place of Presentation
      山口・山口大学
    • Year and Date
      20070914-15
  • [Presentation] Characterization of the traD gene cluster involved in the conjugative transfer of naphthalene-catabolic plasmid NAH72007

    • Author(s)
      R. Miyazaki
    • Organizer
      ASM Conference on Pseudomonas 2007
    • Place of Presentation
      Seattle, USA
    • Year and Date
      20070826-30
  • [Presentation] Functional screening of genes for aromatic ring-hydroxylating oxygenases from soil metagenomic libraries2007

    • Author(s)
      A. Ono
    • Organizer
      Metagenomics 2007
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      20070711-13
  • [Presentation] 土壌環境からの環境汚染物質分解酵素遺伝子の取得-機能発現を指標にした直接的取得-2007

    • Author(s)
      津田雅孝
    • Organizer
      ジオバイオテクノロジー振興会議第7回研究会
    • Place of Presentation
      大阪・大阪科学技術センター
    • Year and Date
      2007-12-21
  • [Presentation] 生態系での細菌ゲノム情報発現-遺伝学的手法を用いた発現遺伝子群の探索-2007

    • Author(s)
      津田雅孝
    • Organizer
      極限環境微生物学会第8回シンポジウム
    • Place of Presentation
      横浜・東京工業大学
    • Year and Date
      2007-07-03
  • [Book] バイオフィルムの基礎と制御:特性・解析事例から形成防止・有効利用まで2008

    • Author(s)
      永田裕二
    • Total Pages
      103-111
    • Publisher
      エヌ・ティー・エス
  • [Book] 比較ゲノム学から読み解く生命システム-基本概念から最新ゲノム情報まで-2007

    • Author(s)
      津田雅孝
    • Total Pages
      166-172
    • Publisher
      秀潤社

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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