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超地球生命体を解き明かすポストコッホ生態学

総括班

研究領域超地球生命体を解き明かすポストコッホ機能生態学
研究課題/領域番号 19H05679
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関筑波大学

研究代表者

高谷 直樹  筑波大学, 生命環境系, 教授 (50282322)

研究分担者 大熊 盛也  国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 室長 (10270597)
重藤 真介  関西学院大学, 理学部, 教授 (10756696)
松井 求  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任助教 (10803728)
佐々 文洋  九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (30722681)
野村 暢彦  筑波大学, 生命環境系, 教授 (60292520)
跡見 晴幸  京都大学, 工学研究科, 教授 (90243047)
野尻 秀昭  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (90272468)
大西 康夫  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (90292789)
中井 亮佑  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (90637802)
大津 厳生  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (60395655)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2024-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
106,860千円 (直接経費: 82,200千円、間接経費: 24,660千円)
2023年度: 23,400千円 (直接経費: 18,000千円、間接経費: 5,400千円)
2022年度: 23,400千円 (直接経費: 18,000千円、間接経費: 5,400千円)
2021年度: 23,400千円 (直接経費: 18,000千円、間接経費: 5,400千円)
2020年度: 23,400千円 (直接経費: 18,000千円、間接経費: 5,400千円)
2019年度: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
キーワード微生物生態
研究開始時の研究の概要

本総括班は、本領域研究の支援と領域の運営を行う。特に、モデル圃場の運営、環境コンテキストデータの取得支援、土壌試料および各研究によって得られたデータの共有化の研究支援を行う。また、班会議・領域会議の主催、共同研究体制の構築支援、アウトリーチ活動、研究評価、公募と公募班の運営、若手研究者教育の領域運営を行う。また、海外での成果発表、若手の育成、国際共同研究の推進の国際活動を支援する。

研究実績の概要

本領域は、理工学、微生物学、生態学、情報学の基礎研究分野の融合によって、超地球生命体の中心的存在である多様な微生物の種と機能を理解する新たなポストコッホ機能生態学を創成することを目指している。このために、一般的な新学術領域研究が行う領域研究の支援活動の他に、領域構成員が共有する筑波大学のモデル圃場の運営と利用推進が大きな課題となる。本総括班は、これを前提として、本領域研究の支援と領域の運営を行うことを最大の目標とする。
運営に関しては、領域の立ち上げに設置した領域事務と領域のヘッドクオーター研究員を中心として、予算策定、総括班構成員の役割分担、研究評価者とのやりとり、モデル圃場の運営方法の策定、領域ホームページの維持などを進めることができた。モデル圃場の運営と利用推進については、当初計画通り、次世代シーケンサーを活用したマイクロビオームの解析支援およびモデル圃場の環境コンテキストデータの取得支援、土壌試料の構成員への分譲(試料採取手法のコンサルティングを含む)、圃場の作付け等運営の支援、および各研究によって得られたデータの共有化の研究支援を行った。令和元年度に立ち上げた方法に従い、これまでに4作物の資料とデータを取得し、その一部を計画班員に配布できた。また、領域会議の主催、セミナーや勉強会の開催、共同研究体制の構築支援、アウトリーチ活動、公募班の運営の領域運営を行った。特に、公募班員を含む若手を中心としたセミナーやシンポジウムを積極的に開催し、領域研究を活性化することができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本領域研究の支援と領域の運営については順調に進展している。具体的には、これまでに培ってきた班員の役割分担に基づき、班員間の共同研究体制の構築支援、アウトリーチ活動、研究評価、公募と公募班の運営、若手研究者教育の領域運営をすすめることができた。国際活動支援については、メンバーの海外での成果発表、若手の育成、国際共同研究の推進を行う計画であったが、COVID関連の影響によって当初の予定を見直さざるを得なかった。このため、やや取り組みが遅れている状況である。これまでに導入した領域のオンライン会議システムやSlackを導入することで班員間の連携に支障がないように取り組んでいる。本領域の取組みと得られた研究成果を、学会等のシンポジウム等を活用し発信することで不特定多数の研究者の涵養に努めた。
試験圃場の運営支援については、予定通り4作物の資料とデータの取得を達成した。また、土壌試料や情報を多くの班員(公募班を含む)に提供することができた。

今後の研究の推進方策

これまでの取組みを計画通りに継続する。即ち、領域代表者の下で領域全体の研究方針の策定と各計画研究及び公募研究の調整、企画調整、研究評価及び成果の発信等の領域の運営、領域の研究支援活動を行う。また、領域代表者とともに中間評価の指摘に対応しつつ、効率的な領域運営を行う。具体的には、(1)研究支援:計画研究項目間の交流・共同研究の促進および領域研究者が共有しモデル生態系を創生するモデル圃場の運営とA02-2が取得するデータの集約を行う。具体的には、モデル圃場の作付け・管理、土壌試料と環境コンテキスト情報の提供、班員が獲得するデータの集積の窓口となる。計画班員へのメタゲノム解析の支援、得られるデータの共有化のためのプラットフォームの作成の準備を開始する。計画・公募研究間での連携プロジェクトの推進を図るためのセミナーを開催する。(2)領域運営:領域班会議、総括班会議を開催し、密接な情報交換と協力の促進を図る。若手研究者を対象とした若手異分野融合セミナーや領域若手の会の開催体制を整え、新たな融合研究および微生物機能の活用を図る。引き続き公募研究の募集・選定にあたる。プレスリリース、領域ホームページ、ニュースレターの中で研究成果を公開し情報を発信する。(3)国際活動支援:COVIDの影響により従来の戦略を立て直す必要がある。特に、当初計画していた海外研究者の招聘、若手研究者の国際会議での成果発表支援については状況を判断しながら最適な方法を議論し領域運営に役立てる計画である。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 3件、 査読あり 16件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 7件、 招待講演 8件) 図書 (1件) 備考 (2件) 産業財産権 (3件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Carboxypeptidase G and pterin deaminase metabolic pathways degrade folic acid in Variovorax sp. F12022

    • 著者名/発表者名
      You Yungmi、Doi Yuki、Maeda Norifumi、Masuo Shunsuke、Takeshita Norio、Takaya Naoki
    • 雑誌名

      BMC Microbiology

      巻: 22 号: 1 ページ: 225-225

    • DOI

      10.1186/s12866-022-02643-6

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fermentative production of 2-(4-aminophenyl)ethylamine to synthesize a novel heat-resistant biopolyurea2022

    • 著者名/発表者名
      Minakawa Hajime、Masuo Shunsuke、Takada Kenji、Kumakura Takuya、Katsuki Nozomi、Kaneko Tatsuo、Takaya Naoki
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: - ページ: 1114-1121

    • DOI

      10.1093/bbb/zbac077

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Resonance Raman analysis of intracellular vitamin B12 analogs in methanogenic archaea2022

    • 著者名/発表者名
      Kanno Nanako、Kato Shingo、Itoh Takashi、Ohkuma Moriya、Shigeto Shinsuke
    • 雑誌名

      Analytical Science Advances

      巻: - 号: 5-6 ページ: 165-173

    • DOI

      10.1002/ansa.202100042

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Draft Genome Sequence of Novel Filterable Rhodospirillales Bacterium Strain TMPK1, Isolated from Soil2021

    • 著者名/発表者名
      Nakai Ryosuke、Kusada Hiroyuki、Sassa Fumihiro、Morigasaki Susumu、Hayashi Hisayoshi、Takaya Naoki、Tamaki Hideyuki
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 10 号: 28

    • DOI

      10.1128/mra.00393-21

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification and enzymatic analysis of an archaeal ATP-dependent serine kinase from the hyperthermophilic archaeon <i>Staphylothermus marinus</i>2021

    • 著者名/発表者名
      Mori Yasunobu、Kawamura Hiroki、Sato Takaaki、Fujita Takayuki、Nagata Ryuhei、Fujihashi Masahiro、Miki Kunio、Atomi Haruyuki
    • 雑誌名

      Journal of Bacteriology

      巻: 203 号: 16 ページ: 794-799

    • DOI

      10.1128/jb.00025-21

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural and Molecular Basis of the Catalytic Mechanism of Geranyl Pyrophosphate C6‐Methyltransferase: Creation of an Unprecedented Farnesyl Pyrophosphate C6‐Methyltransferase2021

    • 著者名/発表者名
      Tsutsumi Hayama、Moriwaki Yoshitaka、Terada Tohru、Shimizu Kentaro、Shin‐ya Kazuo、Katsuyama Yohei、Ohnishi Yasuo
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 61 号: 1

    • DOI

      10.1002/anie.202111217

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] C-Glycoside metabolism in the gut and in nature: Identification, characterization, structural analyses and distribution of C-C bond-cleaving enzymes2021

    • 著者名/発表者名
      Mori Takahiro、Kumano Takuto、He Haibing、Watanabe Satomi、Senda Miki、Moriya Toshio、Adachi Naruhiko、Hori Sanae、Terashita Yuzu、Kawasaki Masato、Hashimoto Yoshiteru、Awakawa Takayoshi、Senda Toshiya、Abe Ikuro、Kobayashi Michihiko
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 号: 1 ページ: 6294-6294

    • DOI

      10.1038/s41467-021-26585-1

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] FAD-dependent C-glycoside metabolizing enzymes in microorganisms: Screening, characterization, and crystal structure analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Kumano Takuto、Hori Sanae、Watanabe Satomi、Terashita Yuzu、Yu Hong Yang、Hashimoto Yoshiteru、Senda Toshiya、Senda Miki、Kobayashi Michihiko
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 118 号: 40

    • DOI

      10.1073/pnas.2106580118

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adlercreutzia hattorii sp. nov., an equol non-producing bacterium isolated from human faeces2021

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Mitsuo、Ikeyama Nao、Yuki Masahiro、Murakami Takumi、Mori Hiroshi、Iino Takao、Ohkuma Moriya
    • 雑誌名

      International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology

      巻: 71 号: 12 ページ: 005121-005121

    • DOI

      10.1099/ijsem.0.005121

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Raman spectroscopic signatures of carotenoids and polyenes enable label-free visualization of microbial distributions within pink biofilms2020

    • 著者名/発表者名
      Horiue Hiroto、Sasaki Mai、Yoshikawa Yuki、Toyofuku Masanori、Shigeto Shinsuke
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 7704-7704

    • DOI

      10.1038/s41598-020-64737-3

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synergy between Sophorolipid Biosurfactant and SDS Increases the Efficiency of P. aeruginosa Biofilm Disruption2020

    • 著者名/発表者名
      Nguyen BVG, Nagakubo T, Toyofuku M, Nomura N, Utada AS
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 36 号: 23 ページ: 6411-6420

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.0c00643

    • NAID

      120007132630

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Complete Genome Sequence of Novel Psychrotolerant Legionella Strain TUM19329, Isolated from Antarctic Lake Sediment2020

    • 著者名/発表者名
      Shimada Sho、Nakai Ryosuke、Aoki Kotaro、Shimoeda Norifumi、Ohno Giichiro、Miyazaki Yasunari、Kudoh Sakae、Imura Satoshi、Watanabe Kentaro、Ishii Yoshikazu、Tateda Kazuhiro
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 9 号: 16

    • DOI

      10.1128/mra.00253-20

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Integration of large heterologous DNA fragments into the genome of Thermococcus kodakarensis2020

    • 著者名/発表者名
      Sato Takaaki、Takada Daisuke、Itoh Takashi、Ohkuma Moriya、Atomi Haruyuki
    • 雑誌名

      Extremophiles

      巻: 24 号: 3 ページ: 339-353

    • DOI

      10.1007/s00792-020-01159-z

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Involvement of three FliA‐family sigma factors in the sporangium formation, spore dormancy and sporangium dehiscence in Actinoplanes missouriensis2020

    • 著者名/発表者名
      Hashiguchi Yuichiro、Tezuka Takeaki、Ohnishi Yasuo
    • 雑誌名

      Molecular Microbiology

      巻: in press 号: 6 ページ: 1170-1188

    • DOI

      10.1111/mmi.14485

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Novel Small RNA on the Pseudomonas putida KT2440 Chromosome Is Involved in the Fitness Cost Imposed by IncP-1 Plasmid RP42020

    • 著者名/発表者名
      Kawano Hibiki、Suzuki-Minakuchi Chiho、Sugiyama Daisuke、Watanabe Natsuki、Takahashi Yurika、Okada Kazunori、Nojiri Hideaki
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 11 ページ: 1328-1328

    • DOI

      10.3389/fmicb.2020.01328

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Increased Mutation Rate Is Linked to Genome Reduction in Prokaryotes2020

    • 著者名/発表者名
      Bourguignon Thomas、Kinjo Yukihiro、Villa-Martin Paula、Coleman Nicholas V.、Tang Qian、Arab Daej A.、Wang Zongqing、Tokuda Gaku、Hongoh Yuichi、Ohkuma Moriya、Ho Simon Y.W.、Pigolotti Simone、Lo Nathan
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 30 号: 19 ページ: 3848-3855.e4

    • DOI

      10.1016/j.cub.2020.07.034

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 組換え大腸菌を用いたラズベリーケトン高生産系の構築2022

    • 著者名/発表者名
      薄井 くるみ; 桝尾 俊介; 高谷 直樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会関東支部2022年度大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 土壌微生物によるプテリジン色素分解機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      前田 典歩; 土肥 裕希; 高谷 直樹
    • 学会等名
      日本微生物生態学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Lumazine utilization pathway in Cupriavidus sp. strain LA-12022

    • 著者名/発表者名
      Maeda Norifumi; Doi Yuki; Takaya Naoki
    • 学会等名
      International Union of Microbiological Societies 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Symbiotic folate degradation by Variovorax and other bacteria2022

    • 著者名/発表者名
      Doi Yuki; Maeda Norifumi; Takaya Naoki
    • 学会等名
      International Union of Microbiological Societies 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Machine learning-assisted single-cell Raman microspectroscopy for in situ prokaryotic classification in complex microbial populations2021

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Shigeto, Nanako Kanno, Shingo Kato, Motomu Matsui
    • 学会等名
      11th International Conference on Advanced Vibrational Spectroscopy
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High-speed AFM phase imaging visualized physical behavior of bacterial membrane vesicles in living bacterial cell surface2021

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi Y, Toyofuku M,Obana N, Nomura N, Taoka A
    • 学会等名
      EMBO Workshop Bacterial membrane vesicles: Biogenesis, functions and medical applications
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Unique metabolism in hyperthermophilic archaea2021

    • 著者名/発表者名
      Haruyuki Atomi
    • 学会等名
      XVII Meeting of the Spanish Network of Extremophilic Microorganisms
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Transcriptional Fluctuation of Catabolic Genes of a Plasmid Results in the Variation of Catabolic Activities at Single-Cell Level in Host Bacterial Population2021

    • 著者名/発表者名
      C. Suzuki-Minakuchi, N. Yamamoto, S. Takahira, M. Yamaguchi, Y. Takeda, K. Okada, S. Shigeto, H. Nojiri
    • 学会等名
      World Microbe Forum (ASM)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sustainable development of JCM as a microbial resource center over the pandemic era2021

    • 著者名/発表者名
      Moriya Ohkuma
    • 学会等名
      ANRRC 2021 Conference
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ラマン分光を用いた生体分子情報解析による微生物種識別2021

    • 著者名/発表者名
      菅野菜々子
    • 学会等名
      2021年日本バイオインフォマティクス学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Metabolite analysis and machine learning-assisted discrimination of archaea and bacteria using minimally invasive single-cell Raman microspectroscopy2021

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Shigeto, Nanako Kanno, Shingo Kato, Motomu Matsui
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] メンブレンベシクルを介した新奇細菌間コミュニケーション2021

    • 著者名/発表者名
      野村暢彦
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超好熱性アーキアStaphylothermus marinus におけるATP-dependent serine kinase の同定2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤喬章、森康暢、川村弘樹、藤田嵩之、永田隆平、藤橋雅宏、三木邦夫、跡見晴幸
    • 学会等名
      第73回 日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 希少放線菌 Actinoplanes missouriensis の遊走子べん毛形成に必須な2つの遺伝子(trxA, AMIS1780)に対するサプレッサー変異株の取得と解析2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木 玲実, 前田 聡史, 手塚 武揚, 大西 康夫
    • 学会等名
      2021年度 (第35回) 日本放線菌学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] プラスミド獲得直後の宿主で起きる遺伝子発現の経時的解析2021

    • 著者名/発表者名
      高島 綾、Zhang Huiting、河野 響、水口 千穂、岡田 憲典、野尻 秀昭
    • 学会等名
      環境バイオテクノロジー学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Aspergillus nidulans の sirtuin 阻害剤の探索2021

    • 著者名/発表者名
      久保 友汰,小田倉 里佳,桝尾 俊介,高谷 直樹
    • 学会等名
      第 20 回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] まだまだ広がる微生物の世界2021

    • 著者名/発表者名
      高谷 直樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 遺伝学の百科事典 - 継承と多様性の源2022

    • 著者名/発表者名
      中井 亮佑
    • 総ページ数
      690
    • 出版者
      丸善出版
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 本領域ホームページ

    • URL

      https://postkoch.jp/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2020 実績報告書
  • [備考] MiCSマガジン

    • URL

      https://micsmagazine.com/

    • 関連する報告書
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  • [産業財産権] MANIPULATION APPARATUS AND MANIPULATION METHOD2021

    • 発明者名
      SASSA Fumihiroほか
    • 権利者名
      SASSA Fumihiroほか
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 操作装置及び操作方法2020

    • 発明者名
      佐々 文洋, 武居 修, 茂木 一
    • 権利者名
      佐々 文洋, 武居 修, 茂木 一
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-102019
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] 耐熱性胆汁酸塩加水分解酵素および経口組成物2020

    • 発明者名
      草田裕之、玉木秀幸、有田正規
    • 権利者名
      草田裕之、玉木秀幸、有田正規
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-143314
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2019-07-04   更新日: 2024-12-25  

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