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シデロフォアを利用したケイ素取り込み系の実証

研究課題

研究課題/領域番号 16H04900
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用微生物学
研究機関広島大学

研究代表者

池田 丈  広島大学, 先端物質科学研究科, 助教 (10505754)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2016年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
キーワード細菌 / 胞子 / ケイ素 / 応用微生物 / 生体分子
研究成果の概要

一部のBacillus属細菌はケイ酸を細胞内に取り込み、その重合体であるシリカを胞子殻上に蓄積するが、本菌がケイ酸を取り込む機構は不明であった。一方、微生物が細胞内に鉄を取り込むために分泌するシデロフォアが、鉄の他にケイ素とも錯体を形成することが近年報告された。我々は、Bacillus属細菌がケイ酸の取り込みにシデロフォアを利用しているのではないかと予想し、その検証を行った。シデロフォアの合成に必要な遺伝子を破壊したところ、ケイ酸取り込み量が顕著に減少した株が得られた。一方で、培養途中での培地交換実験の結果から、シデロフォアによる輸送がケイ酸取り込みの主要な経路ではないと考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

シデロフォアを介したケイ酸の取り込みが証明できれば新奇な発見であったが、予想に反してケイ酸の取り込みそのものにはシデロフォアが関与していないことが示された。一方、シデロフォアを合成できない遺伝子破壊株ではケイ酸取り込み量が顕著に減少したことから、取り込まれたケイ酸が重合してシリカが形成されるプロセスのどこかでシデロフォアが何らかの役割を果たしている可能性が示唆された。シデロフォアの未知の機能の発見につながることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] ケイ素を胞子表面に蓄積するBacillus属細菌の解析と界面バイオテクノロジーへの応用2018

    • 著者名/発表者名
      池田 丈, 廣田 隆一, 黒田 章夫
    • 学会等名
      第70回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ケイ素(Si)で胞子をコーティングするBacillus属細菌2017

    • 著者名/発表者名
      池田 丈, 廣田 隆一, 黒田 章夫
    • 学会等名
      環境微生物系学会合同大会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Silica biomineralization in the gram-positive, spore-forming bacterium Bacillus cereus2017

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Ikeda, Miki Nakagawa, Kei Motomura, Ryuichi Hirota, Akio Kuroda
    • 学会等名
      BiominXIV/14th International Symposium on biomineralization
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bacillus属細菌のシリカ蓄積メカニズムの解析2016

    • 著者名/発表者名
      池田 丈, 本村 圭, 田中 達也, 廣田 隆一, 黒田 章夫
    • 学会等名
      環境バイオテクノロジー学会2016年度大会
    • 発表場所
      広島県民文化センター
    • 年月日
      2016-06-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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