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2012 Fiscal Year Research-status Report

発光細菌は何色に光るのか?発光色を通じて解明する、発光細菌の光利用生態!

Research Project

Project/Area Number 24657013
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

吉澤 晋  東京大学, 大気海洋研究所, 研究員 (00553108)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Keywords発光細菌 / Vibrio / 蛍光タンパク質 / ルシフェラーゼ / 海洋細菌
Research Abstract

発光細菌は、沿岸から外洋の海水などから広く分離される、一方で海洋中に無数に漂うマリンスノー(海中懸濁物:主に海産生物の糞や死骸から構成される)の約70%が発光細菌の活動により発光している事が報告されており、発光細菌の生態とどの様に関係しているのかが注目されている(Andrews et al., 1984)。本研究では、「発光細菌はマリンスノー上で発光することにより高次生物(魚等)に認識・捕食され、腸管内で増殖しそのニッチを維持している」という仮説を立て、発光細菌発光色の詳細な解析を行うことで仮説の検証を行うことを目的とする。
平成24年度は、発光色のバリエーションの解明および発光色変化に関与する蛍光タンパク質の解析を行った。また、蛍光タンパク質を持つと予想される株のゲノム解析を現在実施中である。
具体的には、これまでに分離した発光細菌(約700株)の発光色を分光蛍光光度計を用いてnmオーダで詳細に測定した。その結果、分離株の発光色は473-535nmの間にピーク波長を持つこと、同種の発光細菌は同じ色の光を放つことが明らかになった。これまで発光細菌の放つ光は、青緑色(約480nm)もしくは黄色(約530nm)の2タイプしか無いと考えられてきたが、本研究結果からこれまで考えられていた以上にバリエーションがあることが分かった。現在、それらの発光細菌が分離された海洋環境と発光色の関係を解析中である。また、細胞内に青色蛍光タンパク質を持ち、発光色を変化させる発光細菌種(Vibrio azureus)が見つかり、現在ゲノム解析を実施中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

これまでに分離した発光細菌の発光色の詳細な測定を行い、想定していたデータをおおむね取得することができた。現在は、発光細菌が分離された海洋環境と発光色の関係を解析中である。解析に必要なデータはこれまでの研究で取得済みである。
また、これまで光の色を変化させる蛍光タンパク質を持つ事が知られていなかった細菌種から蛍光タンパク質を見つけ、現在ゲノム解析を実施中である。本年度(H25)に予定している、発光に関わる遺伝子解析を問題無く実施できると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

これまでの研究で、発光細菌の放つ光の色および生息水塊の環境データを取得済みである。本年度は、発光色測定済分離株の発光関連遺伝子の決定を行い、発光色、生息環境データ、遺伝子データを用いて発光と生息環境の関係および発光色の進化機構を明らかにする予定である。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

該当なし

  • Research Products

    (13 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Rubrivirga marina, gen. nov., sp. nov., a member of the family Rhodothermaceae isolated from the deep sea2013

    • Author(s)
      Sanghwa Park, Jaeho Song, Susumu Yoshizawa, Ayoung Choi, Jang-Cheon Cho and Kazuhiro Kogure
    • Journal Title

      International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology

      Volume: 63 Pages: 2229-2233

    • DOI

      10.1099/ijs.0.046318-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Aureicoccus marinus gen. nov., sp. nov., a member of the family Flavobacteriaceae, isolated from Pacific ocean2013

    • Author(s)
      Sanghwa Park, Susumu Yoshizawa, Yuki Muramatsu, Yasuyoshi Nakagawa, Akira Yokota and Kazuhiro Kogure
    • Journal Title

      International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology

      Volume: 63 Pages: 1885-1890

    • DOI

      10.1099/ijs.0.045104-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A light-driven sodium pump in marine bacteria2013

    • Author(s)
      Keiichi Inoue, Hikaru Ono, Rei Abe-Yoshizumi, Susumu Yoshizawa, Hiroyasu Ito, Kazuhiro Kogure and Hideki Kandori
    • Journal Title

      Nature communications

      Volume: 4 Pages: 1678

    • DOI

      doi: 10.1038/ncomms2689

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nonlabens marina sp. nov., a novel marine bacterium isolated from Pacific Ocean2012

    • Author(s)
      Sanghwa Park, Susumu Yoshizawa, Chiura hiroshi xavier, Yuki Muramatsu,Yasuyoshi Nakagawa, Kazuhiro Kogure and Akira Yokota
    • Journal Title

      Antonie Van Leeuwenhoek

      Volume: 102 Pages: 669-676

    • DOI

      DOI: 10.1007/s10482-012-9765-4

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Quantitative estimation of contribution of proteorhodopsin to energy cycle in the ocean

    • Author(s)
      Susumu Yoshizawa and Kazuhiro Kogure
    • Organizer
      Joint Symposium on Ocean, Coastal, and Atmospheric Sciences
    • Place of Presentation
      University of Hawaii, Hawaii, U.S.
  • [Presentation] Proteorhodopsin-mediated phototrophy in marine Flavobacteria

    • Author(s)
      Susumu Yoshizawa
    • Organizer
      CREST International Workshop on Aquatic Microbial Ecology
    • Place of Presentation
      Kashiwa-campus of The University of Tokyo, Chiba, Japan
  • [Presentation] Diversity and functional analysis of proteorhodopsin in marine Flavobacteria

    • Author(s)
      Susumu Yoshizawa, Akira Kawanabe, Hiroyasu Ito, Hideki Kandori and Kazuhiro Kogure
    • Organizer
      ASLO (Association for the Sciences of Limnology and Oceanography) Aquatic Science Meeting
    • Place of Presentation
      Biwako Hall, Shiga, Japan
  • [Presentation] Proteorhodopsin-mediated phototrophy in marine Flavobacteria

    • Author(s)
      Susumu Yoshizawa, Akira Kawanabe, Hiroyasu Ito, Hideki Kandori and Kazuhiro Kogure
    • Organizer
      14th International Society for Microbial Ecology
    • Place of Presentation
      Copenhagen, Denmark
    • Invited
  • [Presentation] Impact of Proteorhodopsin-mediated phototrophy in marine environment

    • Author(s)
      Susumu Yoshizawa, Akira Kawanabe, Hiroyasu Ito, Hideki Kandori and Kazuhiro Kogure
    • Organizer
      15th International Conference on Retinal Proteins
    • Place of Presentation
      Ascona, Switzerland
  • [Presentation] クロロフィルとロドプシン 光をめぐる奇妙な関係

    • Author(s)
      吉澤 晋
    • Organizer
      第7回日本光合成学会若手の会
    • Place of Presentation
      中房温泉, 長野
  • [Presentation] 海洋細菌の持つロドプシン -新しい光エネルギー利用機構-

    • Author(s)
      吉澤 晋
    • Organizer
      第1回日本細胞共生学会若手の会
    • Place of Presentation
      下田臨海実験センター, 静岡
  • [Presentation] 分子生物学的アプローチに基づく微生物生態学に必要とされる分類学的知見とは?

    • Author(s)
      吉澤 晋
    • Organizer
      第32回日本微生物系統分類研究会年次大会
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所, つくば
    • Invited
  • [Presentation] 培養法で切り拓くロドプシンの新生物機能

    • Author(s)
      吉澤 晋
    • Organizer
      第28回日本微生物生態学会
    • Place of Presentation
      豊橋技術科学大学, 愛知
    • Invited

URL: 

Published: 2014-07-24  

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