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2011 Fiscal Year Annual Research Report

複合微生物系における細菌間シグナルによる呼吸代謝調節の解析と応用

Research Project

Project/Area Number 21380056
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

野村 暢彦  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (60292520)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 内山 裕夫  筑波大学, 生命環境系, 教授 (00185042)
Keywordsバイオフィルム / 細胞間コミュニケーション / 呼吸 / 硝化 / 活性汚泥
Research Abstract

シグナル物質とその作用については実際に詳しく検証されているのは、P. aeruginosaやV. fescheriなどのすでに単離され純粋培養できるバクテリアのみであり、活性汚泥やメタン発酵汚泥のように大部分が単離培養不可能なバクテリアが占める複合系におけるシグナル物質の働きは詳細に分かっていない。しかしながら、複合系においても多くのグラム陰性菌、陽性菌でシグナル物質によるコミュニケーションは存在し、その作用は共通に起きうることが予想される。例えば、活性汚泥から単離された細菌においてAHLと類似した構造を持つ物質の生産が観察されており、化学合成されたシグナル物質を添加すると微生物相が変化し、フェノール分解が安定的に維持されたとの報告がある。
そこで、当研究室では活性汚泥において細胞間シグナル物質が硝化活性に与える影響を検討し、硝化細菌群の浄化機能の効率化を目指し23年度は研究を進めた。本研究はシグナル物質による目的菌種の特異的活性化という複合系の制御法の新たな方向性を示すものとなるのに加え、複合系における細胞間シグナル物質の働きを理解するうえで重要な考察要素となり得ると考えられる。
シグナル物質が硝化活性に与える影響を調べるために、まず初めにシグナル物質の検討を行った。AHLを中心に様々なシグナル物質を活性汚泥に添加し硝化活性を検討したところ、コントロールとAHLの一種を添加した系において培養開始4日後のアンモニア濃度に差が見られた。さらに、アンモニア酸化の産物である亜硝酸が、シグナル物質を添加するとコントロールに比べて高濃度で蓄積するという結果も得られている。つまり、硝化細菌群に対し直接または間接的にシグナル物質が影響を及ぼし、アンモニア酸化反応を促進させたことが示唆された。

  • Research Products

    (4 results)

All 2012 2011 2010

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Multifunctional membrane vesicles in Pseudomonas aeruginosa2012

    • Author(s)
      Tashiro Y., et al.
    • Journal Title

      Environmental Microbiology

      Volume: (印刷中)

    • DOI

      DOI:10.1111/j.1462-2920.2011.02632.x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Continuous monitoring of ammonia removal activity and observation of morphology of microbial complexes in a microdevice2011

    • Author(s)
      Toda K., et al.
    • Journal Title

      Applied Environmental Microbiology

      Volume: 77 Pages: 4253-5

    • DOI

      DOI:10.1128/AEM.01246-10

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Social Behaviors under Anaerobic Conditions in Pseudomonas aeruginosa2010

    • Author(s)
      Toyofuku M., et al.
    • Journal Title

      International Journal of Microbiology

      Volume: (印刷中)

    • DOI

      DOI:10.1155/2012/405191

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] バイオフィルムの基礎研究臨床への展開へ2011

    • Author(s)
      野村暢彦
    • Organizer
      第60回日本感染症学会・日本化学療法学会合同大会
    • Place of Presentation
      ホテルメトロポリタン山形
    • Year and Date
      2011-10-27

URL: 

Published: 2013-06-26  

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