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Bacillus属細菌胞子の発芽・増殖過程の劣化を指標とした損傷菌生成機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K05018
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 量子ビーム科学
研究機関大阪府立大学

研究代表者

古田 雅一  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40181458)

研究分担者 坂元 仁  大阪府立大学, 研究推進機構, 客員研究員 (40570560)
土戸 哲明  大阪府立大学, 研究推進機構, 客員教授 (50029295)
研究協力者 高松 宏治  
桑名 利津子  
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
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード細菌芽胞 / Bacillus subtilis / 抗菌 / 精油 / 放射線照射 / 加熱 / ストレス応答 / 殺菌 / 芽胞 / 発芽 / 増殖 / 損傷 / 量子ビーム産業応用
研究成果の概要

Bacillus subtilis芽胞のガンマ線照射による芽胞DNAの損傷や発芽及び発芽後増殖時の細胞の障害及び修復について知見を得ることを目的としてBacillus subtilis芽胞の発芽過程をマイクロプレートリーダーにより加熱と比較したところ、加熱による発芽速度の減少がみられたのに対し、ガンマ線照射は発芽には影響せず、ジピコリン酸欠損株やGFP融合タンパク質生産株や発芽を阻害するcarvacrol,thymolによる検討から、芽胞の発芽阻害は芽胞の成分タンパク質の変性が関わる一方、ガンマ線照射の場合は芽胞のゲノムDNAの損傷と修復が、細胞死に大きく関わっていることが強く示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Bachillus subtilis芽胞の発芽を抑制する効果には発芽を誘導する化合物と芽胞の内膜に存在する発芽レセプタータンパク質との相互作用が大きく関わっていることが示唆され、加熱によるこれらの活性化と変性との関係が今後の新たな研究目標となったこと、さらにガンマ線照射による芽胞の不活化は発芽システムとは関係が薄く、ゲノムDNAの損傷と修復が細胞の生存に大きく関わっていることが再確認できたことから,このようなメカニズムの差と損傷菌発生との関連性をさらに追求することにより、損傷菌を生じないさらに効率の良い量子ビームをベースとした複合殺菌システムの実現が期待できる。

報告書

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

    (22件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ダラット大学(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Inhibitory effect of spice powders on the development of heated and irradiated Bacillus subtilis spores as evaluated by calorimetry2018

    • 著者名/発表者名
      T. Sakai, T. Tsuchido, M. Furuta
    • 雑誌名

      Biocontrol Science

      巻: 23 ページ: 121-128

    • NAID

      130007485692

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 血液透析システムにおける透析液品質の維持向上に 関するシステム消毒後の細菌の生態制御学的研究 ―(A)透析液汚染細菌の加熱および過酸化水素処理による損送菌の発生の評価―2018

    • 著者名/発表者名
      小池佳都子,坂元 仁,土戸哲明,古田雅一,大薗英一
    • 雑誌名

      日本透析医会雑誌

      巻: 33 ページ: 527-535

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 食品殺菌で発生する損傷菌の動態解析に基づく制御対策 Control of injured microorganisms based on the analysis of their behaviors.2018

    • 著者名/発表者名
      阪井俊夫,藤山貴友,岩田吏世,原田真美,坂元 仁,土戸哲明,古田雅一
    • 学会等名
      FOOMA JAPAN 2018アカデミックプラザ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 枯草菌の加熱損傷胞子の発芽とその後の発育に 対する食品乳化剤の抑制作用機構2018

    • 著者名/発表者名
      冨井恵奈美,塩見真平,坂元 仁,古田雅一 ,土戸哲明
    • 学会等名
      損傷菌セミナー2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 細菌胞子の発芽レセプターから見た加熱と精油成分の発芽抑制作用の特性2018

    • 著者名/発表者名
      阪井俊夫、坂元仁、土戸哲明、古田雅一
    • 学会等名
      損傷菌セミナー2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 熱測定法による香辛料粉末を含む固体系での損傷芽胞の発育過程の解析2018

    • 著者名/発表者名
      阪井俊夫、傳大輝、土戸哲明、古田雅一
    • 学会等名
      損傷菌セミナー2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 水および油中での加熱処理における枯草菌胞子のコア内の水の動態と死滅機構2018

    • 著者名/発表者名
      坂元仁、古田雅一、土戸哲明
    • 学会等名
      損傷菌セミナー2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 枯草菌スポアの発芽レセプターコンポーネントの機能解析Characterization of components of germination receptorsin Bacillus subtilis spore2018

    • 著者名/発表者名
      坂元 仁、古田 雅一、土戸 哲明
    • 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] 発芽・発芽後生長・栄養増殖過程を含めた芽胞損傷評価のための芽胞包括損傷指数の提案2018

    • 著者名/発表者名
      坂元仁 、古田雅一、土戸哲明
    • 学会等名
      日本防菌防黴学会 第45回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ジピコリン酸放出反応から見た枯草菌芽胞のCarvacrolとThymolの発芽抑制特性の相違2018

    • 著者名/発表者名
      阪井俊夫、坂元仁、土戸哲明、古田雅一
    • 学会等名
      日本防菌防黴学会 第45回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 枯草菌胞子の発芽・増殖過程の劣化を指標とした放射線照射による損傷菌生成機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      古田雅一、阪井俊夫、普天間章、傳大輝、坂元仁、土戸哲明
    • 学会等名
      日本原子力学会2019年春の年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 人為的な発芽不能胞子は正常胞子の助けで発芽できるのかCan artificial non-germinating spores germinate with the help of normal spores?2018

    • 著者名/発表者名
      坂元 仁、古田 雅一、土戸 哲明
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development and current status of food irradiation including radiation dosimetry for quality assurance in Japan2018

    • 著者名/発表者名
      M. Furuta
    • 学会等名
      RCA/UNDP PROJECT on EB Applications for Value Addition to Food and Industrial Products and Degradation of Environmental Pollutants in the Asia-Pacific region, ARTI, KAERI, South Korea 5-13 Mar. 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] effect of ion beams and gamma rays on the survival rate of Bacillus subtilis Spores2017

    • 著者名/発表者名
      N.H.P. Uyen, K. Satoh, T. Tsuchido, T. Sakai, M. Furuta
    • 学会等名
      2th Vietnam Conference on Nuclear Science and Technology (VINANST- 12), August 2-4, 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Survival rate of Bacillus subtilis spores2017

    • 著者名/発表者名
      N. H. P. Uyen, M. Furuta, K. Satoh Y. Oono
    • 学会等名
      The 10th Vietnam & Japan Scientific Exchange Meeting (VJSE2017), September 9, 2017, Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of heating and gamma-rays on the germination and outgrowth of Bacillus subtilis spores2017

    • 著者名/発表者名
      A. Futenma, T. Sakai1, JJ. Sakamoto, T. Tsuchido, M. Furuta
    • 学会等名
      Biomicroworld 2017, October 18-20, 2017 Madrid, Spain
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of UV, gamma, and ion beams radiation on the survival rate of bacillus subtilis2016

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Huynh Phuong Uyen, Toshio Sakai, Jin Sakamoto, Masakazu Furuta
    • 学会等名
      The 4th National Biotechnology Conference in Southern Vietnam 2016
    • 発表場所
      Hochiminh city, Vietnam
    • 年月日
      2016-10-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 枯草菌胞子の発芽過程での過酸化水素の発生とコルテックス分解酵素CwlJ2016

    • 著者名/発表者名
      坂元 仁、土戸哲明 ,古田雅一
    • 学会等名
      日本防菌防黴学会第42回年次大会
    • 発表場所
      (2016年9月,東京)
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Application of Quantum Radiation to Microbiological Control in Decontamination and Breeding2016

    • 著者名/発表者名
      Masakazu Furuta
    • 学会等名
      oint Symposium between Dalat University and Osaka Prefecture University
    • 発表場所
      Da Lat University, Vietnam
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 2. 有害微生物の制御管理、2.3 物理的制御 [8] 紫外線、 [9] 電磁波 「有害微生物の制御と管理-現場対応への実践的な取り組み-2016

    • 著者名/発表者名
      古田雅一
    • 総ページ数
      664
    • 出版者
      (株)テクノシステム
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 微生物制御研究センター

    • URL

      https://www.osakafu-u.ac.jp/academics/orp/21c/research_microorganism/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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