複合微生物系と極貧環境下での生育能から環境細菌の実環境での生き様に迫る

• 研究課題/領域番号: 16K14877
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 応用微生物学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 永田 裕二 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (30237531)
• 研究分担者: 津田 雅孝 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (90172022) ; 大坪 嘉行 東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (40342761)
• 研究協力者: 加藤 広海 東北大学, 大学院生命科学研究科, 助教 (90727265)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: oligotroph / 複合生物系 / 炭酸固定 / 複合微生物系 / 低栄養環境 / 環境汚染物質

研究成果の概要

難分解性有機塩素系殺虫剤分解細菌とその分離源となった細菌コミュニティをモデルとし、複合微生物系と極貧環境下での生育能に着目した研究を実施し、非分解細菌の分解コミュニティにおける重要性を示す結果、ならびにある種のアルコールデヒドロゲナーゼ遺伝子を高発現させることでCO2の固定を伴い有機炭素源非添加の無機固体培地上で生育可能となる現象が環境細菌が広く有する普遍性の高いものであることを示す結果を得た。さらに、これら現象の機構解明に繋がる多くの知見を得、環境細菌の実環境での環境浄化への応用のための理論的基盤を構築した。

研究成果

• [雑誌論文] Efficient N-tailing of blunt DNA ends by Moloney murine leukemia virus reverse transcriptase. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ohtsubo Y, Nagata Y, Tsuda M.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 7 号: 1 ページ: 41769-41769
  • DOI: 10.1038/srep41769
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Complete genome sequence of Bradyrhizobium diazoefficiens USDA 122,a nitrogen-fixing soybean symbiont (2017)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Sugawara, Takahiro Tsukui, Takakazu Kaneko, Yoshiyuki Ohtsubo, Shusei Sato, Yuji Nagata, Masataka Tsuda, Hisayuki Mitsui, Kiwamu Minamisawa.
  • 雑誌名: Genome Announc. 巻: 5(9) 号: 9
  • DOI: 10.1128/genomea.01743-16
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Compounds that enhance the tailing activity of Moloney murine leukemia virus reverse transcriptase (2017)
  • 著者名/発表者名: Ohtsubo Yoshiyuki、Nagata Yuji、Tsuda Masataka
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 7 号: 1 ページ: 6520-6520
  • DOI: 10.1038/s41598-017-04765-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The Small Protein HemP Is a Transcriptional Activator for the Hemin Uptake Operon in Burkholderia multivorans ATCC 17616 (2017)
  • 著者名/発表者名: Sato T, Nonoyama S, Kimura A, Nagata Y, Ohtsubo Y, Tsuda M.
  • 雑誌名: Appl Environ Microbiol. 巻: 83 号: 16
  • DOI: 10.1128/aem.00479-17
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Host Range of the Conjugative Transfer System of IncP-9 Naphthalene-Catabolic Plasmid NAH7 and Characterization of Its oriT Region and Relaxase. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kishida K, Inoue K, Ohtsubo Y, Nagata Y, Tsuda M.
  • 雑誌名: Appl Environ Microbiol 巻: 83 号: 1
  • DOI: 10.1128/aem.02359-16
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biodegradation of gamma-hexachlorocyclohexane by transgenic hairy root cultures of Cucurbita moschata that accumulate recombinant bacterial LinA (2016)
  • 著者名/発表者名: Nanasato, Y., Namiki, S., Ohsima, M., Moriuchi R., Konagaya, K., Seike, N., Otani, T., Nagata, Y., Tsuda, M., Tabei, Y.
  • 雑誌名: Plant Cell Reports 巻: 35 号: 9 ページ: 1963-1974
  • DOI: 10.1007/s00299-016-2011-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comparison of the complete genome sequences of four γ-hexachlorocyclohexane-degrading bacterial strains: insights into the evolution of bacteria able to degrade a recalcitrant man-made pesticide. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tabata M, Ohhata S, Nikawadori Y, Kishida K, Sato T, Kawasumi T, Kato H, Ohtsubo Y, Tsuda M, Nagata Y.
  • 雑誌名: DNA Res. 巻: 6 号: 6 ページ: 581-599
  • DOI: 10.1093/dnares/dsw041
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 逆転写酵素を用いたトランスポゾン変異株ライブラリーの定量的解析手法の確立 (2018)
  • 著者名/発表者名: 大坪嘉行、佐々木春菜、永田裕二、津田雅孝
  • 学会等名: 第12回日本ゲノム微生物学会年会
• [学会発表] PCB/ビフェニル分解菌Acidovorax sp. KKS102株が有するICEの接合伝達域規定因子の同定 (2018)
  • 著者名/発表者名: 川原 昌太郎、岸田康平、永田裕二、大坪嘉行、津田雅孝
  • 学会等名: 第12回日本ゲノム微生物学会年会
• [学会発表] ナフタレン分解プラスミドNAH7の接合伝達に必須な遺伝子セットの同定 (2018)
  • 著者名/発表者名: 岸田康平、Tim Lucas、野々山翔太、永田裕二、大坪嘉行、津田雅孝
  • 学会等名: 第12回日本ゲノム微生物学会年会
• [学会発表] Furで制御されるBurkholderia属細菌ヘム獲得系活性化因子HemPの解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 野々山翔太、佐藤拓哉、大坪嘉行、永田裕二、津田雅孝
  • 学会等名: 第12回日本ゲノム微生物学会年会
• [学会発表] フェナントレン分解Mycobacterium株の遺伝子破壊系構築とビフェニル分解への転写応答 (2018)
  • 著者名/発表者名: 市橋永吉、小川なつみ、岸田康平、加藤広海、永田裕二、大坪嘉行、津田雅孝
  • 学会等名: 第12回日本ゲノム微生物学会年会
• [学会発表] 好気性従属栄養細菌における極貧栄養環境適応変異株の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 稲葉慎之介、加藤広海、大坪嘉行、津田雅孝、永田裕二
  • 学会等名: 第12回日本ゲノム微生物学会年会
• [学会発表] In vivo evolution system for haloalkane dehalogenases toward degradation of a man-made pesticide (2018)
  • 著者名/発表者名: 陳 楠楠、大坪嘉行、津田雅孝、永田裕二
  • 学会等名: 第12回日本ゲノム微生物学会年会
• [学会発表] 高度難分解性環境汚染物質分解細菌から微生物進化を探る (2018)
  • 著者名/発表者名: 永田裕二
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会
  • 招待講演
• [学会発表] Burkholderia multivoransの鉄硫黄クラスター生合成遺伝子群における転写制御因子IscRの解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 野々山翔太、永田裕二、大坪嘉行、津田雅孝
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会
• [学会発表] 土壌難培養性細菌の単離及び易培養性細菌との共存関係 (2018)
  • 著者名/発表者名: 高橋紳八、加藤広海、永田裕二、大塚重人、大坪嘉行、津田雅孝
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会
• [学会発表] 難分解性芳香族化合物分解コンソーシアム由来の分解細菌Mycobacteirum sp. EPa45株における生育阻害機構 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小川なつみ、加藤広海、岸田康平、市橋永吉、永田裕二、大坪嘉行、津田雅孝
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会
• [学会発表] IncP-9群プラスミドNAH7の新規な接合伝達必須遺伝子の機能解明 (2018)
  • 著者名/発表者名: 岸田康平、Tim Lucas、野々山翔太、永田裕二、大坪嘉行、津田雅孝
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会
• [学会発表] トランスクリプトーム解析を用いた環境細菌Burkholderia multivoransの土壌環境適応戦略の解明 (2018)
  • 著者名/発表者名: 田上諒、西山依里、永田裕二、大坪嘉行、津田雅孝
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会
• [学会発表] PCB分解細菌Acidovorax sp. KKS102株のカタボライト調節に関わる二成分調節系因子BphPQの解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 佐々木春菜、永田裕二、津田雅孝、大坪嘉行
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会
• [学会発表] 好気性従属栄養細菌株由来の極貧栄養環境での生育能を獲得した突然変異株の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 稲葉慎之介、加藤広海、大坪嘉行、津田雅孝、永田裕二
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会
• [学会発表] 細菌の有機塩素系殺虫剤資化に必須なABCトランスポーターホモログの機能解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 佐藤緋奈子、中鉢千尋、佐藤優花里、矢野大和、大坪嘉行、津田雅孝、永田裕二
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会
• [学会発表] デアミナーゼと融合した新規デハロゲナーゼの特徴 (2018)
  • 著者名/発表者名: 中鉢千尋、佐藤優花里、大坪嘉行、津田雅孝、永田裕二
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会
• [学会発表] 代謝酵素遺伝子群の人工クラスターを利用した有機塩素系殺虫剤資化細菌の育種 (2018)
  • 著者名/発表者名: 蘇立俊、加藤広海、大坪嘉行、津田雅孝、永田裕二
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会
• [学会発表] 環境汚染物質の分解細菌コミュニティにおける非分解菌コロニーの分解菌コロニーへの接近現象 (2018)
  • 著者名/発表者名: 加藤広海、大坪嘉行、津田雅孝、永田裕二
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会
• [学会発表] 逆転写酵素のtailing活性と新規TSLR反応を用いたトランスポゾン変異株ライブラリーの定量的解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 大坪嘉行、佐々木春菜、永田裕二、津田雅孝
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会
• [学会発表] マウス白血病ウィルス由来逆転写酵素のN-tailing活性と解析ツールTraceViewer (2017)
  • 著者名/発表者名: 大坪 嘉行、永田 裕二、津田 雅孝
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都府京都市京都女子大学
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] IncP-9群プラスミドの接合伝達に関わる全遺伝子の同定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岸田 康平、ルーカス ティム、大坪嘉行、永田裕二、津田雅孝
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都府京都市
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 細菌由来のデアミナーゼ―デハロゲナーゼ融合タンパク質の機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 あや華、加藤 広海、大坪 嘉行、津田 雅孝、永田 裕二
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都府京都市京都女子大学
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 環境常在細菌に見出された新規低栄養環境適応機構に関する研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 稲葉 慎之介、加藤 広海、大坪 嘉行、津田 雅孝、永田 裕二
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都府京都市
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 土壌細菌Burkholderia multivoransにおける鉄硫黄クラスター生合成系の転写制御機構の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 野々山 翔太、佐藤 拓哉、岸田 康平、大坪 嘉行、永田 裕二、津田 雅孝
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都府京都市京都女子大学
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 土壌細菌Burkholderia multivoransの土壌における適応機構の解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田上諒、西山 依里、大坪 嘉行、永田 裕二、津田 雅孝
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都府京都市京都女子大学
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] フェナントレン分解細菌の生育阻害の緩和に対する非分解細菌の生細胞の重要性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小川 なつみ、加藤 広海、大坪 嘉行、永田 裕二、津田 雅孝
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都府京都市
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 難分解性有機塩素系殺虫剤の分解細菌コミュニティにおける非分解菌の役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 加藤 広海、大坪 嘉行、津田 雅孝、永田 裕二
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都府京都市京都女子大学
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 有機塩素系殺虫剤γ-hexachlorocyclohexane分解コミュニティのメタゲノム解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 加藤広海、大坪嘉行、津田雅孝、永田裕二
  • 学会等名: 第11回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 神奈川県藤沢市慶應義塾大学湘南藤沢キャンパス
  • 年月日: 2017-03-02
• [学会発表] 逆転写酵素の強いtailing活性と解析ソフトTraceViewer (2017)
  • 著者名/発表者名: 大坪 嘉行、永田 裕二、津田 雅孝
  • 学会等名: 第11回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 神奈川県藤沢市慶應義塾大学湘南藤沢キャンパス
  • 年月日: 2017-03-02
• [学会発表] Burkholderia multivoransの鉄硫黄クラスター生合成遺伝子群に対する転写因子Fur及びIscRの作用機序 (2017)
  • 著者名/発表者名: 野々山 翔太、佐藤 拓哉、岸田 康平、大坪 嘉行、永田 裕二、津田 雅孝
  • 学会等名: 第11回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 神奈川県藤沢市慶應義塾大学湘南藤沢キャンパス
  • 年月日: 2017-03-02
• [学会発表] フェナントレン分解細菌Mycobacterium sp. EPa45株のフェナントレンに対する転写応答 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小川 なつみ、石毛 太一郎、加藤 広海、大坪 嘉行、永田 裕二、吉川 博文、津田 雅孝
  • 学会等名: 第11回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 神奈川県藤沢市慶應義塾大学湘南藤沢キャンパス
  • 年月日: 2017-03-02
• [学会発表] フェナントレン分解細菌の基質耐性突然変異株の取得と解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 池内 倫子、小川 なつみ、加藤 広海、大坪 嘉行、永田 裕二、津田 雅孝
  • 学会等名: 第11回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 神奈川県藤沢市慶應義塾大学湘南藤沢キャンパス
  • 年月日: 2017-03-02
• [学会発表] 金属イオンコファクターの違いによる接合伝達の鍵酵素relaxaseのnick導入塩基配列特異性の変化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岸田 康平、大坪 嘉行、永田 裕二、津田 雅孝
  • 学会等名: 第11回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 神奈川県藤沢市慶應義塾大学湘南藤沢キャンパス
  • 年月日: 2017-03-02
• [学会発表] Expression of an alcohol dehydrogenase gene in a heterotrophic bacterium induces the oligotrophic growth with carbon dioxide fixation (2017)
  • 著者名/発表者名: Shinnosuke Inaba, Hiromi Kato, Yoshiyuki Ohtsubo, Masataka Tsuda, Yuji Nagata
  • 学会等名: The 7th Congress of European Microbiologists (FEMS 2017)
  • 国際学会
• [学会発表] Strong N-tailing activity and specific enhancers of Moloney murine leukemia virus reverse transcriptase toward blunt DNA ends (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki Ohtsubo, Yuji Nagata, Masataka Tsuda
  • 学会等名: 15th International Union of Microbiological Societies (IUMS2017)
  • 国際学会
• [学会発表] 利用する：汚染物質分解コンソーシアムにおける非分解菌の役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 加藤広海，小川なつみ，大坪嘉行，永田裕二, 津田雅孝
  • 学会等名: 第２回環境微生物系学会合同大会2017
  • 招待講演
• [学会発表] 定量的TnSeq解析法の構築とPCB分解細菌Acidovorax sp. KKS102株の全必須遺伝子の同定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大坪 嘉行、永田 裕二、津田 雅孝
  • 学会等名: 第２回環境微生物系学会合同大会2017
• [学会発表] IncP-9群プラスミドNAH7の新規接合伝達必須遺伝子の機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岸田 康平、Tim Lukas, 大坪 嘉行、永田 裕二、津田 雅孝
  • 学会等名: 第２回環境微生物系学会合同大会2017
• [学会発表] 極貧栄養環境での生育能を獲得した好気性従属栄養細菌突然変異株の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 稲葉 慎之介, 加藤 広海, 大坪 嘉行, 津田 雅孝, 永田 裕二
  • 学会等名: 第２回環境微生物系学会合同大会2017
• [学会発表] Burkholderia multivorans における鉄硫黄クラスター生合成遺伝子群の転写因子IscRの解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 野々山 翔太、大坪 嘉行、永田 裕二、津田 雅孝
  • 学会等名: 第２回環境微生物系学会合同大会2017
• [学会発表] 土壌細菌Burkholderia multivoransの土壌環境適応メカニズムの経時的解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田上諒、西山依里、大坪嘉行、永田裕二、津田雅孝
  • 学会等名: 第２回環境微生物系学会合同大会2017
• [学会発表] フェナントレン分解細菌の生育阻害に対する非分解細菌の役割：RNA-seq解析による検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小川なつみ、石毛太一郎、加藤広海、大坪嘉行、永田裕二、吉川博文、津田雅孝
  • 学会等名: 第２回環境微生物系学会合同大会2017
• [学会発表] PCB分解細菌Acidovorax sp. KKS102株のカタボライト調節に関わる二成分調節系制御因子についての解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐々木 春菜, 永田 裕二, 津田 雅孝, 大坪 嘉行
  • 学会等名: 第２回環境微生物系学会合同大会2017
• [学会発表] 土壌細菌叢メタゲノムの時間的変動と細菌間相互作用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 加藤広海、永田裕二、津田雅孝
  • 学会等名: 第61回日本放線菌学会学術講演会
  • 招待講演
• [学会発表] 二種類の酵素ドメインから構成される融合タンパク質の示差走査蛍光定量解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐藤優花里、中鉢千尋、永田裕二
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会
• [学会発表] 再構築された土壌微生物群集の超長期培養 (2016)
  • 著者名/発表者名: 加藤広海、渡来直生、森宙史、大坪嘉行、永田裕二、黒川顕、津田雅孝
  • 学会等名: 日本微生物生態学会第31回大会
  • 発表場所: 神奈川県横須賀市横須賀市文化会館
  • 年月日: 2016-10-22
  • 招待講演
• [学会発表] 土壌環境におけるBurkholderia属細菌の生育段階と土壌高発現遺伝子の転写変動パターンの関係性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田上 諒、西山 依里、大坪 嘉行、永田 裕二、津田 雅孝
  • 学会等名: 日本微生物生態学会第31回大会
  • 発表場所: 神奈川県横須賀市横須賀市文化会館
  • 年月日: 2016-10-22
• [学会発表] リボソームRNAオペロンが染色体に存在しない細菌の発見 (2016)
  • 著者名/発表者名: 按田瑞恵、大坪嘉行、大久保卓、菅原雅之、永田裕二、津田雅孝、南澤究、三井久幸
  • 学会等名: 日本RNA学会-第4回 RIBOSOME MEETING
  • 発表場所: 大阪府高槻市大阪医科大学
  • 年月日: 2016-09-17
• [学会発表] Plant-associated Aureimonas with the sole rRNA operon on a tiny plasmid (2016)
  • 著者名/発表者名: M Anda, Y Ohtsubo, Ti Okubo, M Sugawara, Y Nagata, M Tsuda,S Ikeda, S Eda, H Mitsui, K Minamisawa
  • 学会等名: 16th International Symposium on Microbial Ecology
  • 発表場所: Palais des Congres de Montreal, Montreal, Canada
  • 年月日: 2016-08-21
  • 国際学会
• [学会発表] Construction of in vivo evolution system for haloalkane dehalgenases (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Nagata, R. Moriuchi, A. Koyama, Y. Ohtsubo, L. Chrast, J. Damborsky, and M. Tsuda
  • 学会等名: 2nd ASM Conference on Experimental Microbial Evolution
  • 発表場所: The Mayflower Hotel, Washington DC, USA
  • 年月日: 2016-08-04
  • 国際学会
• [学会発表] 環境常在細菌に見出された新規低栄養環境適応機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 稲葉慎之介、大坪嘉行、永田裕二、津田雅孝
  • 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: 広島県広島市広島県民文化センター
  • 年月日: 2016-06-13
• [学会発表] ナフタレン分解プラスミドNAH7の接合伝達関連遺伝子の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岸田康平、大坪嘉行、永田裕二、津田雅孝
  • 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: 広島県広島市広島県民文化センター
  • 年月日: 2016-06-13
• [学会発表] 土壌における細菌叢の形成・定着過程の長期モニタリング (2016)
  • 著者名/発表者名: 加藤広海、渡来直生、森宙史、永田裕二、黒川顕、津田雅孝
  • 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: 広島県広島市広島県民文化センター
  • 年月日: 2016-06-13
• [図書] Manual of Environmental Microbiology, 4th Edition (2016)
  • 著者名/発表者名: Nagata Y, Tabata M, Ohtsubo, Y, Tsuda M
  • 出版者: ASM Press, Washington, DC