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物質生産と環境保全に資する低温バイオテクノロジーに有用な好冷性微生物の探索と開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H04598
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分海外学術
研究分野 生物機能・バイオプロセス
研究機関京都大学

研究代表者

栗原 達夫  京都大学, 化学研究所, 教授 (70243087)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2019年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2018年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2017年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード好冷性微生物 / 低温菌 / 特殊環境 / バイオテクノロジー / 物質生産 / タンパク質生産 / タンパク質分泌生産 / 応用微生物
研究成果の概要

低温環境から分離した低温菌 Shewanella livingstonensis Ac10、Pseudoalteromonas nigrifaciens Sq02、Shewanella vesiculosa HM13 を宿主とした外来タンパク質生産系を開発した。S. livingstonensis Ac10 を宿主とした系では、発現制御可能な外来タンパク質生産系を構築した。P. nigrifaciens Sq02 を宿主とした系では、外来タンパク質の効率的な分泌生産を実現した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

低温菌が生産する好冷性酵素は低温で高い活性を有し、低温で使用される食品加工用酵素や洗剤添加用酵素等として有用と考えられている。しかし、好冷性酵素は一般に熱安定性が低く、常温性酵素などと比べて容易に失活する。本研究で開発した低温菌を宿主としたタンパク質生産系は、タンパク質の熱変性が生じにくい低温での外来タンパク質生産を可能にするものであり、熱安定性の低い好冷性酵素の生産などに有用と考えられる。

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (9件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] University of Naples "Federico II"(イタリア)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of California, San Diego(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] 西南大学(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of California, San Diego(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] 西南大学(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Naples “Federico II”(イタリア)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of California, San Diego(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] 西南大学(中国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Naples “Federico II”(イタリア)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Capsular polysaccharide from a fish-gut bacterium induces/promotes apoptosis of colon cancer cells in vitro through Caspases' pathway activation2022

    • 著者名/発表者名
      Di Guida Rossella、Casillo Angela、Stellavato Antonietta、Kawai Soichiro、Ogawa Takuya、Di Meo Celeste、Kawamoto Jun、Kurihara Tatsuo、Schiraldi Chiara、Corsaro Maria Michela
    • 雑誌名

      Carbohydrate Polymers

      巻: 278 ページ: 118908-118908

    • DOI

      10.1016/j.carbpol.2021.118908

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification of a Putative Sensor Protein Involved in Regulation of Vesicle Production by a Hypervesiculating Bacterium, Shewanella vesiculosa HM132021

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki Yokoyama、Tomoya Imai、Wataru Aoki、Mitsuyoshi Ueda、Jun Kawamoto、Tatsuo Kurihara
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 12 ページ: 629023-629023

    • DOI

      10.3389/fmicb.2021.629023

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Complete Lipooligosaccharide Structure from Pseudoalteromonas nigrifaciens Sq02-Rifr and Study of Its Immunomodulatory Activity2021

    • 著者名/発表者名
      Di Guida Rossella、Casillo Angela、Stellavato Antonietta、Di Meo Celeste、Kawai Soichiro、Kawamoto Jun、Ogawa Takuya、Kurihara Tatsuo、Schiraldi Chiara、Corsaro Maria Michela
    • 雑誌名

      Marine Drugs

      巻: 19 号: 11 ページ: 646-646

    • DOI

      10.3390/md19110646

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Membrane Vesicles Produced by Shewanella vesiculosa HM13 as a Prospective Platform for Secretory Production of Heterologous Proteins at Low Temperatures2021

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto Jun、Kurihara Tatsuo
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 2414 ページ: 191-205

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-1900-1_12

    • ISBN
      9781071618998, 9781071619001
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isolation of a novel bacterial strain capable of producing abundant extracellular membrane vesicles carrying a single major cargo protein and analysis of its transport mechanism2020

    • 著者名/発表者名
      Chen Chen、Jun Kawamoto、Soichiro Kawai、Akihiro Tame、Chiaki Kato、Tomoya Imai、Tatsuo Kurihara
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 10 ページ: 3001-3001

    • DOI

      10.3389/fmicb.2019.03001

    • NAID

      120006796472

    • 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] Genetic characterization and functional implications of the gene cluster for selective protein transport to extracellular membrane vesicles of Shewanella vesiculosa HM132020

    • 著者名/発表者名
      Kouhei Kamasaka、Jun Kawamoto、Chen Chen、Fumiaki Yokoyama、Tomoya Imai、Takuya Ogawa、Tatsuo Kurihara
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: - 号: 2 ページ: 525-531

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.03.125

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a regulatable low-temperature protein expression system using the psychrotrophic bacterium, Shewanella livingstonensis Ac10, as the host2019

    • 著者名/発表者名
      Soichiro Kawai、Jun Kawamoto、Takuya Ogawa、Tatsuo Kurihara
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 83 号: 11 ページ: 2153-2162

    • DOI

      10.1080/09168451.2019.1638754

    • NAID

      120006764462

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Purification and characterization of 1-acyl-sn-glycerol-3-phosphate acyltransferase with a substrate preference for polyunsaturated fatty acyl donors from the eicosapentaenoic acid-producing bacterium Shewanella livingstonensis Ac102018

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Takuya、Tanaka Asako、Kawamoto Jun、Kurihara Tatsuo
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 印刷中 号: 1 ページ: 33-39

    • DOI

      10.1093/jb/mvy025

    • NAID

      40021625294

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel 1-acyl-sn-glycerol-3-phosphate O-acyltransferase homolog for the synthesis of membrane phospholipids with a branched-chain fatty acyl group in Shewanella livingstonensis Ac102018

    • 著者名/発表者名
      Toyotake Yosuke、Cho Hyun-Nam、Kawamoto Jun、Kurihara Tatsuo
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 印刷中 号: 3 ページ: 704-709

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.04.140

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 細菌の細胞外膜小胞へのタンパク質輸送に関与する遺伝子クラスター2022

    • 著者名/発表者名
      栗原達夫
    • 学会等名
      ビタミンB研究委員会 第466回研究協議会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 細胞外膜小胞高生産菌の積荷タンパク質輸送における表層糖鎖合成酵素の機能2021

    • 著者名/発表者名
      都築大空、釜阪紘平、Liu Yuying、今井友也、川本純、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      第67回日本生化学会近畿支部例会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 細菌細胞外膜小胞へのタンパク質輸送に関与するII型分泌装置用輸送装置の特性解析2021

    • 著者名/発表者名
      玉田梨恵、榑林俊樹、Liu Yuying、川本純、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Mechanism of protein loading onto membrane vesicles of Shewanella vesiculosa HM132021

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Kurihara
    • 学会等名
      EMBO Workshop on Bacterial membrane vesicles: Biogenesis, functions and medical applications
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 細胞外膜小胞へのタンパク質輸送における Wzx フリッパーゼホモログの機能2020

    • 著者名/発表者名
      釜阪紘平、川本純、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Shewanella vesiculosa HM13 の表層糖鎖合成酵素による細胞外膜小胞構造と積荷タンパク質輸送の制御2020

    • 著者名/発表者名
      都築大空、釜阪紘平、Liu Yuying、今井友也、川本純、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      第21回極限環境生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 細菌の細胞外膜小胞へのタンパク質輸送機構2020

    • 著者名/発表者名
      栗原達夫
    • 学会等名
      令和2年度日本農芸化学会東北支部シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mechanistic analysis of protein transport to extracellular membrane vesicles of a hypervesiculating bacterial strain, Shewanella vesiculosa HM132020

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Kurihara
    • 学会等名
      ASEMV2020 (Annual meeting of the American Society for Exosomes and Microvesicles)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Regulation of vesiculation and biofilm dispersion of Shewanella vesiculosa HM13 in response to extracellular environment2020

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki Yokoyama、Tomoya Imai、Jun Kawamoto、Takuya Ogawa、Tatsuo Kurihara
    • 学会等名
      3rd Bacterial Cell Biology Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 菌体外膜小胞へのタンパク質輸送における細胞表層構造制御タンパク質の機能2020

    • 著者名/発表者名
      釜阪紘平、陳晨、川本純、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 細菌のセンサータンパク質によるベシクル生産とバイオフィルム分散の誘導2020

    • 著者名/発表者名
      横山文秋、今井友也、川本純、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 膜小胞高生産性細菌におけるタンパク質の膜小胞への輸送機構2020

    • 著者名/発表者名
      栗原達夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] バイオフィルム分散に関与するセンサータンパク質のホモログを介した細菌ベシクル生産制御2019

    • 著者名/発表者名
      横山文秋、川本純、今井友也、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      第66回日本生化学会近畿支部例会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Shewanella sp. HM13 における菌体外膜小胞を介したタンパク質分泌機構における細胞表層構造の働き2019

    • 著者名/発表者名
      釜阪紘平、Chen Chen、Liu Yuying、川本純、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      第66回日本生化学会近畿支部例会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] バイオフィルム分散関連タンパク質BdlAホモログの細菌ベシクル中からの同定2019

    • 著者名/発表者名
      横山文秋、川本純、小川拓哉、今井友也、栗原達夫
    • 学会等名
      第33回バイオフィルム学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 低温菌 Pseudoalteromonas nigrifaciens Sq02 を用いた外来タンパク質低温分泌生産システムの構築と分泌機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      河合総一郎、Aken Puti Wanguyun、川本純、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      第71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] 細菌の菌体外膜小胞を介した選択的タンパク質分泌における細胞表層構造の役割2019

    • 著者名/発表者名
      釜阪紘平、Chen Chen、小川拓哉、川本純、栗原達夫
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質分泌生産に秀でた低温菌 Pseudoalteromonas nigrifaciens Sq02 を用いた低温タンパク質生産システムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      河合総一郎、Aken Puti Wanguyun、川本純、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      第20回極限環境生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 細菌の細胞外膜小胞へのタンパク質積み込みにおける膜表層構造の機能2019

    • 著者名/発表者名
      釜阪紘平、陳晨、川本純、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      第20回極限環境生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 低温菌 Shewanella vesiculosa HM13 のセンサータンパク質によるベシクル生産およびバイオフィルム分散の制御2019

    • 著者名/発表者名
      横山文秋、今井友也、川本純、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      第20回極限環境生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 低温菌Pseudoalteromonas sp. Sq02株を宿主としたタンパク質低温分泌生産システムの構築と応用2019

    • 著者名/発表者名
      河合総一郎、Aken Puti Wanguyun、川本純、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 低温菌Pseudoalteromonas sp. Sq02株を用いたタンパク質低温生産システムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      河合総一郎、Aken Puti Wanguyun、川本純、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      第65回日本生化学会近畿支部例会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 低温菌Pseudoalteromonas sp. Sq02株を宿主としたタンパク質低温分泌生産システムの構築2018

    • 著者名/発表者名
      河合総一郎、Aken Puti Wanguyun、川本純、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      第70回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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