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複合微生物系における膜の目詰まりの新奇生物学的制御

研究課題

研究課題/領域番号 14J03551
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 土木環境システム
研究機関筑波大学

研究代表者

吉田 圭太朗  筑波大学, 生命環境科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワードParacoccus denitrificans / 廃水処理 / 脱窒細菌 / 付着因子 / バイオフィルム / 細胞表層タンパク質
研究実績の概要

本研究では、廃水を膜によってろ過する浄化プロセスにおける膜の目詰まりに対し、生物学的な制御を行うための基礎的な研究を行う。廃水の膜ろ過プロセスは工学的な手法によってこれまで制御されてきたが、活性汚泥中の微生物活性を制御することで膜の目詰まりを抑制するための知見は乏しい。本研究では、これまでに膜の目詰まりの原因物質となる有機物の分解細菌の探索を行い、多様な呼吸酵素を持つため廃水中において高い代謝能力を示すことが期待される脱窒細菌Paracoccus denitrificansを選定した。廃水処理プロセスにおいて細菌を制御する際には、細菌の付着性が重要であり、P. denitrificansは廃水処理場で粒子に付着した状態で存在することが報告されているが、その付着性を制御するための知見はこれまでに無かった。そこで付着性に関する知見を得るため、P. denitrificansの付着性に重要な遺伝子を探索した結果、biofilm-associated protein A (bapA)をコードする遺伝子を新たに同定した。さらに、BapAタンパク質はI型分泌装置によって細胞外へ輸送される菌体表層の巨大なタンパク質であり、BapAが菌体の疎水性に寄与することにより、疎水性相互作用を介してP. denitrificansは基質表面へ付着することを明らかにした。本成果は、疎水性の高い基質を用いることによりP. denitrificansを効率的に基質へ固定して廃水処理プロセスへ導入し、制御できる可能性を示唆している。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Biofilm formation by Paracoccus denitrificans requires a type I secretion system dependent adhesin BapA2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshida K, Toyofuku M, Obana N, Nomura N
    • 雑誌名

      FEMS Microbiol Lett.

      巻: 364 号: 4

    • DOI

      10.1093/femsle/fnx029

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 集団が生み出す新たな微生物挙動-集団微生物学の勧め2015

    • 著者名/発表者名
      稲葉知大、尾花望、清川達則、吉田圭太朗、佐々文洋、尾形敦、野村暢彦
    • 雑誌名

      ソフトドリンク技術資料

      巻: 177 ページ: 408-429

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Impacts of hydrophilic colanic acid on bacterial attachment to microfiltration membranes and subsequent membrane biofouling2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, K., Tashiro, Y., May, T. and Okabe, S.
    • 雑誌名

      Water Research

      巻: 76 ページ: 33-42

    • DOI

      10.1016/j.watres.2015.02.045

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] グラム陰性細菌Paracoccus denitrificansの付着因子の解析2017

    • 著者名/発表者名
      吉田圭太朗、豊福雅典、尾花望、野村暢彦
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 非運動性グラム陰性細菌Paracoccus denitrificansにおける付着因子とバイオフィルム形成の解析2016

    • 著者名/発表者名
      吉田圭太朗、豊福雅典、尾花望、野村暢彦
    • 学会等名
      日本農芸化学会2016年度大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター( 北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 非運動性グラム陰性脱窒細菌Paracoccus denitrificansにおける付着因子の解析2015

    • 著者名/発表者名
      吉田圭太朗、豊福雅典、野村暢彦
    • 学会等名
      第67回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      城山観光ホテル( 鹿児島県鹿児島市)
    • 年月日
      2015-10-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 運動性非依存的な付着をするグラム陰性細菌Paracoccus denitrificansのバイオフィルム形成因子の解析2015

    • 著者名/発表者名
      吉田圭太朗、豊福雅典、野村暢彦
    • 学会等名
      第30回日本微生物生態学会大会
    • 発表場所
      土浦亀城プラザ( 茨城県土浦市)
    • 年月日
      2015-10-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Biofilm formation and visualization using non-model bacteria and environmental sample2015

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Yoshida, Masanori Toyofuku, Tomohiro Inaba, Nobuhiko Nomura
    • 学会等名
      Biofilms in drinking water systems
    • 発表場所
      Arosa, Switzerlamd
    • 年月日
      2015-08-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非運動性グラム陰性細菌Paracoccus denitrificansによるバイオフィルム形成因子の解析2015

    • 著者名/発表者名
      吉田圭太朗、豊福雅典、野村暢彦
    • 学会等名
      環境バイオテクノロジー学会2015年度大会
    • 発表場所
      東京大学弥生キャンパス(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-06-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 非運動性グラム陰性細菌によるバイオフィルム形成機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      吉田圭太朗、豊福雅典、野村暢彦
    • 学会等名
      日本農芸化学会2015年度大会
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス( 岡山県岡山市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 微生物細胞間コミュニケーションがChromobacterium violaceumの脱窒に及ぼす影響2014

    • 著者名/発表者名
      吉田圭太朗、豊福雅典、野村暢彦
    • 学会等名
      環境微生物系学会合同大会2014
    • 発表場所
      アクトシティ浜松コングレスセンター( 静岡県浜松市)
    • 年月日
      2014-10-21 – 2014-10-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 非運動性グラム陰性脱窒細菌におけるバイオフィルム形成の制御因子の探索2014

    • 著者名/発表者名
      吉田圭太朗、豊福雅典、野村暢彦
    • 学会等名
      第66回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター( 北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] How does a non-motile Gram-negative bacterium form biofilms?2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, K., Toyofuku, M. and Nomura, N.
    • 学会等名
      15th International Symposium on Microbial Ecology
    • 発表場所
      COEX Convention Center (Seoul, South Korea)
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 筑波大学 野村暢彦研究室

    • URL

      http://www.envr.tsukuba.ac.jp/~microbio/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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