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ラン藻のバイオフィルム形成誘導におけるシグナル分子生合成制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K18670
研究種目

若手研究(B)

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

解良 康太  東北大学, 工学研究科, 助教 (30644546)

研究協力者 鈴木 石根  
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
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードバイオフィルム / ポリアミン / c-di-GMP / ラン藻 / シアノバクテリア / 二成分制御系 / 環境・細胞応答 / バイオフィルム形成誘導
研究成果の概要

ラン藻の塩ストレス誘導性バイオフィルム形成に関わるシグナル分子としてc-di-GMPとポリアミンに着目して、生合成酵素の解析を行った。ポリアミン合成酵素の解析では、合成経路の最初の段階のAdc1、Adc2、およびその次の段階のAuh1、Auh2を解析し、ラン藻のバイオフィルム形成にポリアミンが関与することを解明した。c-di-GMP合成酵素として二成分制御系を構成するHik12-Rre2 及びHik14-Rre8がペアで機能していることを明かにし、リン酸化を介した生合成制御機構を解明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ラン藻は光合成によって大気中の二酸化炭素を固定し、物質を作り出すことができるため、低炭素社会の実現に向けた工学的応用展開をする上で活用が期待される生物種である。本研究成果は、ラン藻が有する優れた環境適応機構に関して、シグナル分子の機能を酵素と合わせて解明した点で重要である。酵素の機能と合わせて、作用機構を解明することで、応用展開する際に、人為的にシグナル分子を制御し、ラン藻の生活環を物質生産に最適化させる技術の基盤となる。

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

    (7件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Reduction of Spermidine Content Resulting from Inactivation of Two Arginine Decarboxylases Increases Biofilm Formation in Synechocystis sp. PCC 68032018

    • 著者名/発表者名
      Kota Kera, Tatsuya Nagayama, Kei Nanatani, Chika Saeki-Yamoto, Akira Tominaga, Satoshi Souma, Nozomi Miura, Kota Takeda, Syunsuke Kayamori, Eiji Ando, Kyohei Higashi, Kazuei Igarashi and Nobuyuki Uozumi
    • 雑誌名

      Journal of Bacteriology

      巻: 9 号: 9 ページ: 664-706

    • DOI

      10.1128/jb.00664-17

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of the mechanical properties of single Synechocystis sp. strain PCC6803 cells in different osmotic concentrations using a robot-integrated microfluidic chip2018

    • 著者名/発表者名
      Di Chang, Shinya Sakuma, Kota Kera, Nobuyuki Uozumi, Fumihito Arai
    • 雑誌名

      Lab on a Chip

      巻: 8 号: 8 ページ: 1241-1249

    • DOI

      10.1039/c7lc01245d

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] シアノバクテリアのバイオフィルム形成に関与する ポリアミン合成酵素の解析2019

    • 著者名/発表者名
      解良康太、永山達也、七谷圭、佐伯-矢本千香、富永昴、相馬聡、三浦のぞみ、武田幸太、茅森俊介、安藤英司、東恭平、木花将 、五十嵐一衛、魚住信之
    • 学会等名
      第60回植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Synechocystis sp. PCC6803の塩ストレス誘導性バイオフィルム形成を促進するc-di-GMP合成酵素Hik17の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      石川航、中鉢千尋、牧野恒平、渥美駿、兵頭守、早川芳宏、解良康太、魚住信之
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Synechocystis sp. PCC 6803におけるバイオフィルム形成に関与する二成分制御系の機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      吉澤 優一朗, 解良 康太, 永山 達也, 七谷 圭, 鈴木 石根, 魚住 信之
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島研鹿児島市鹿児島大学群元キャンパス
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 塩ストレス誘導性バイオフィルム形成制御における二成分制御系の解析2017

    • 著者名/発表者名
      解良康太、牧野恒平、永山達也、吉澤優一朗、中村謙介、重原武浩、七谷圭、鈴木石根、魚住信之
    • 学会等名
      藍藻の分子生物学2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ショ糖密度勾配遠心分離法によるN+/H+アンチポーターの細胞内局在解析2017

    • 著者名/発表者名
      狩野文香、解良康太、辻井雅、魚住信之
    • 学会等名
      藍藻の分子生物学2017
    • 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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