Molecular understanding of host-symbiont interaction in deep-sea hydrothermal fields.

• Project/Area Number: 23687004
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Ecology/Environment
• Research Institution: Kyoto University (2014); Hokkaido University (2011-2013)
• Principal Investigator: NAKAGAWA Satoshi 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (70435832)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥28,080,000 (Direct Cost: ¥21,600,000、Indirect Cost: ¥6,480,000); Fiscal Year 2014: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000); Fiscal Year 2013: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2012: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2011: ¥14,430,000 (Direct Cost: ¥11,100,000、Indirect Cost: ¥3,330,000)
• Keywords: 深海底熱水活動域 / 共生 / 生物間相互作用 / 糖鎖 / グライコミクス

Outline of Final Research Achievements

The main objective of this study is to reveal the molecular mechanisms underlying host-symbiont interactions in deep-sea hydrothermal vent environments. We especially have focused on sugar chains which might play important roles in the host-symbiont interactions. We have analyzed biological functions of unique sugar chains and glycan-binding proteins in various symbiotic systems (both episymbiosis and endosymbiosis).

Research Products

• [Journal Article] Sulfurovum aggregans sp. nov., a novel hydrogen-oxidizing, thiosulfate-reducing chemolithoautotroph within the Epsilonproteobacteria isolated from a deep-sea hydrothermal vent chimney at the Central Indian Ridge, and an emended description of the genus Sulfurovum. (2014)
  • Author(s): Mino S, Kudo H, Arai T, Sawabe T, Takai K, Nakagawa S.
  • Journal Title: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology Volume: 64 Pages: 3195-3201
  • DOI: 10.1099/ijs.0.065094-0
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Epsilonproteobacteria：特殊環境のスペシャリスト (2014)
  • Author(s): 中川 聡
  • Journal Title: Journal of Japanese Society for Extremophiles Volume: 12 Pages: 63-70
  • NAID: 40020753953
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Allying with armored snails: the complete genome of gammaproteobacterial endosymbiont (2014)
  • Author(s): Satoshi Nakagawa
  • Journal Title: The ISME journal Volume: 8 Pages: 40-51
  • DOI: 10.1038/ismej.2013.131
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] High Connectivity of Animal Populations in Deep-Sea Hydrothermal Vent Fields in the Central Indian Ridge Relevant to Its Geological Setting (2013)
  • Author(s): Girish Beedessee
  • Journal Title: PLoS One Volume: 8
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0081570
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Geochemical origin of hydrothermal fluid methane in sediment-associated fields and its relevance to the geographical distribution of whole hydrothermal circulation. (2013)
  • Author(s): Kawagucci, S., Ueno, Y., Takai, K., Toki, T., Ito, M., Inoue, K., Makabe, A., Yoshida, N., Muramatsu, Y., Takahata, N., Sano, Y., Narita, T., Teranishi, G., Obata, H., Nakagawa, S., Nunoura, T., and Gamo, T
  • Journal Title: Chemical Geology Volume: 339 Pages: 213-225
  • DOI: 10.1016/j.chemgeo.2012.05.003
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Thiofractor thiocaminus gen. nov., sp. nov., a novel hydrogen-oxidizing, sulfur-reducing epsilonproteobacterium isolated from a deep-sea hydrothermal vent chimney in the Nikko Seamount field of the northern Mariana Arc (2012)
  • Author(s): Makita, H.
  • Journal Title: Archives of microbiology Volume: 194 Pages: 785-794
  • DOI: 10.1007/s00203-012-0814-1
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Microbial Communities Associated with Holothurians: Presence of Unique Bacteria in the Coelomic Fluid (2012)
  • Author(s): Enomoto, M
  • Journal Title: Microb. Environ. Volume: (in press) Issue: 3 Pages: 300-305
  • DOI: 10.1264/jsme2.me12020 10.1264/jsme2.ME12020
  • NAID: 10030869557
  • ISSN: 1342-6311, 1347-4405
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Possible kilometer-scale hydrothermal circulation within the Iheya-North field, mid-Okinawa Trough, as inferred from heat flow data (2011)
  • Author(s): Masaki, Y
  • Journal Title: JAMSTEC Report of Research and Development Volume: 12 Pages: 1-12
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 浅海性無脊椎動物の体腔液に存在する微生物の群集構造解析 (2014)
  • Author(s): 砂田 高志
  • Organizer: 環境微生物系学会合同大会2014
  • Place of Presentation: 浜松アクトシティコングレスセンター（静岡県浜松市）
  • Year and Date: 2014-10-24
• [Presentation] 深海底熱水活動域に生息する巻貝類とその共生細菌の群集遺伝学的解析 (2014)
  • Author(s): 村上 竣一
  • Organizer: 環境微生物系学会合同大会2014
  • Place of Presentation: 浜松アクトシティコングレスセンター（静岡県浜松市）
  • Year and Date: 2014-10-24
• [Presentation] Global biogeography and population structure of deep-sea vent chemolithoautotrophs inferred from multilocus sequence analysis (MLSA). (2014)
  • Author(s): 美野 さやか
  • Organizer: ISME15
  • Place of Presentation: Coex Convention Center （韓国ソウル）
  • Year and Date: 2014-08-26
• [Presentation] 深海底熱水活動域に見られる化学合成共生系の多様性とその進化 (2014)
  • Author(s): 中川 聡
  • Organizer: 極限環境生物学会 第15回シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京工業大学大岡山キャンパス（東京都目黒区）
  • Year and Date: 2014-06-07
  • Invited
• [Presentation] 深海底熱水活動域の固有甲殻類が有するレクチンの精製と性状解析 (2013)
  • Author(s): 藤吉奏
  • Organizer: 第32回日本糖質学会年会
  • Place of Presentation: 大阪国際交流センター（大阪府大阪市）
• [Presentation] Purification and characterization of serum lectin from a deep-sea hydrothermal vent invertebrate (2013)
  • Author(s): So Fujiyoshi
  • Organizer: 5th International Symposium on Chemosynthesis-Based Ecosystems
  • Place of Presentation: Victoria Conference Center (Victoria, Canada)
• [Presentation] 深海底熱水活動域に優占する微生物群の生態と特異生理機能 (2013)
  • Author(s): 中川聡
  • Organizer: 日本生物工学会北日本支部シンポジウム
  • Place of Presentation: 北海道大学水産学部（北海道函館市）
  • Invited
• [Presentation] 深海底熱水活動域に棲息する化学合成独立栄養微生物の多様性とその進化 (2013)
  • Author(s): 中川聡
  • Organizer: 極限環境生物学会2013年度（第14回）年会
  • Place of Presentation: 明治大学生田キャンパス（神奈川県川崎市）
• [Presentation] 深海底熱水活動域に発達する化学合成共生系の多様性とその進化 (2013)
  • Author(s): 中川聡
  • Organizer: 第29回日本微生物生態学会大会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学郡元キャンパス（鹿児島県鹿児島市）
  • Invited
• [Presentation] 深海底熱水活動域に棲息する大型無脊椎動物の血清中レクチンの探索と性状解析 (2013)
  • Author(s): 藤吉 奏
  • Organizer: ブルーアース2013
  • Place of Presentation: 東京海洋大学（東京）
• [Presentation] 硫黄酸化細菌と共生している深海底生生物の長期飼育装置の開発 (2012)
  • Author(s): 小西正朗
  • Organizer: 日本農芸化学会2012年度大会
  • Place of Presentation: 京都女子大学(京都)
  • Year and Date: 2012-03-23
• [Presentation] 伊平屋北海丘の海底熱水系の水銀濃度と同位体組成 (2012)
  • Author(s): 丸茂克美
  • Organizer: ブルーアース12
  • Place of Presentation: 東京海洋大学(東京)
  • Year and Date: 2012-02-23
• [Presentation] 飼育下で観察されたゴエモンコシオリエビの摂餌行動 (2012)
  • Author(s): 北嶋円
  • Organizer: ブルーアース12
  • Place of Presentation: 東京海洋大学(東京)
  • Year and Date: 2012-02-23
• [Presentation] 化学合成生態系の糖鎖生物学～異種生物間相互認識機構の解明にむけて～ (2012)
  • Author(s): 神藤彩加
  • Organizer: ブルーアース12
  • Place of Presentation: 東京海洋大学(東京)
  • Year and Date: 2012-02-23
• [Presentation] 伊平屋北海丘海底熱水系周辺における環境試料中水銀濃度分布 (2012)
  • Author(s): 冨安卓滋
  • Organizer: ブルーアース12
  • Place of Presentation: 東京海洋大学(東京)
  • Year and Date: 2012-02-23
• [Presentation] 深海底熱水活動域に棲息する化学合成独立栄養細菌が有する細胞表層糖脂質の構造比較 (2012)
  • Author(s): 神藤 彩加
  • Organizer: 第31回日本糖質学会年会
  • Place of Presentation: 鹿児島市民文化ホール（鹿児島県）
• [Presentation] 深海底熱水活動域に優占する化学合成独立栄養性共生細菌が持つ糖鎖抗原の構造解析 (2012)
  • Author(s): 新井 崇之
  • Organizer: 第31回日本糖質学会年会
  • Place of Presentation: 鹿児島市民文化ホール（鹿児島県）
• [Presentation] 深海底熱水活動域に固有の無脊椎動物が有する血清中レクチンの性状 (2012)
  • Author(s): 藤吉 奏
  • Organizer: 第31回日本糖質学会年会
  • Place of Presentation: 鹿児島市民文化ホール（鹿児島県）
• [Presentation] 深海底熱水活動域に棲息する化学合成独立栄養細菌の細胞表層に存在する糖脂質の構造比較 (2012)
  • Author(s): 神藤 彩加
  • Organizer: 第28回日本微生物生態学会大会
  • Place of Presentation: 豊橋技術科学大学（豊橋）
• [Presentation] 深海性共生細菌とその自由生活型近縁種が有するリポ多糖の構造解析 (2012)
  • Author(s): 新井 崇之
  • Organizer: 第28回日本微生物生態学会大会
  • Place of Presentation: 豊橋技術科学大学（豊橋）
• [Presentation] 深海底熱水活動域に棲息する無脊椎動物の血清中レクチンの性状解析 (2012)
  • Author(s): 藤吉 奏
  • Organizer: 第28回日本微生物生態学会大会
  • Place of Presentation: 豊橋技術科学大学（豊橋）
• [Presentation] 糖鎖解析支援ソフト「GlyfinTMS＾<TM>」の開発 (2011)
  • Author(s): 島村繁
  • Organizer: 第34回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • Year and Date: 2011-12-14
• [Presentation] 深海底熱水活動域に優占する微生物群の分離とその性状解析 (2011)
  • Author(s): 中川聡
  • Organizer: 第27回 日本微生物生態学会大会
  • Place of Presentation: 京都大学(京都)(招待講演)
  • Year and Date: 2011-10-10
• [Presentation] Population genetics and ecophysiology of chemoautotrophic deep-sea vent Epsilonproteohacteria (2011)
  • Author(s): Satoshi Nakagawa
  • Organizer: International Union of Microbiological Sciences 2011 Congress
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター(北海道)(招待講演)
  • Year and Date: 2011-09-06
• [Presentation] インド洋深海底熱水活動域に棲息する細胞内共生微生物のゲノム解析 (2011)
  • Author(s): 島村繁
  • Organizer: ゲノム微生物学会ワークショップ
  • Place of Presentation: 東北大学(仙台)
  • Year and Date: 2011-08-20
• [Presentation] 深海底熱水活動域に棲息する共生微生物糖脂質とホスト生物血清中のN結合型糖鎖の解析 (2011)
  • Author(s): 渡邊珠希
  • Organizer: 第30回日本糖質学会年会
  • Place of Presentation: ハイブ長岡(新潟県)
  • Year and Date: 2011-07-12
• [Presentation] 糖鎖解析支援ソフト「GlyfinTMS^<TM>」の紹介 (2011)
  • Author(s): 島村繁
  • Organizer: 第10回国際バイオEXPOバイオアカデミックフォーラム
  • Place of Presentation: 東京ビックサイト(東京都)
  • Year and Date: 2011-07-01
• [Book] 極限環境生物の産業展開 (2012)
  • Author(s): 今中忠行
  • Total Pages: 305
  • Publisher: シーエムシー出版