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植物に共生するメタノール資化性細菌のランタノイドを利用した生育環境認識機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K07738
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 応用微生物学
研究機関岡山理科大学

研究代表者

三井 亮司  岡山理科大学, 理学部, 教授 (60319936)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードMethylotroph / 植物共生 / 化学コミュニケーション / ランタノイド / メタノール脱水素酵素 / 植物共生細菌 / Methylobacterium / Methylorubrum / Phyllosphere / メチトロトーフ / Plant symbiotic bacteria / Lanthanides / Methanol / Polyamine / Methanol dehydrogenase / Plant hormone / 植物共生微生物 / メチロトローフ / メタノール / メタノールデヒドロゲナーゼ
研究成果の概要

植物から放出されるメタノールは地球規模で見積もるとおよそ一億トン/年を超えると考えれれている。メタノール資化性菌であるMethyrobacterium属やMethylorubrum属細菌は、エネルギー源や炭素限としてこのメタノールを効率よくえるため、様々なメカニズムを持っていると考えられる。本研究ではこれらの細菌が植物との共生において必要な、例えば植物成長とともに変化するの環境認識のメカニズムや植物の生育を促し、効率よくメタノールをえる手段などを明らかにすることを試みた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

植物と葉上で共生する細菌は植物から放出されるメタノールを利用して生育している。メタノールを利用するためには植物が旺盛に生育することが必要で、共生細菌はこれを補助するために様々なメカニズムを身につけている。このメカニズムを解明することで生態系におけるC1化合物の炭素循環への影響の理解、農業における作物生育促進、病原菌の防除などに利用できると考えられる。また、本研究の流れのいて見いだされた生物のランタノイド化合物利用は、これまでにない新しい知見をもたらすものと考えている。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Preference for particular lanthanide species and thermal stability of XoxFs in Methylorubrum extorquens strain AM1.2020

    • 著者名/発表者名
      Wang L., Hibino A., Suganuma S., Ebihara A., Iwanoto S., Mitsiu R., Tani A. ,Shimada M., Hayakawa T., Nakagawa T.
    • 雑誌名

      Enzyme and Microbial Technology

      巻: 136 ページ: 109518-109518

    • DOI

      10.1016/j.enzmictec.2020.109518

    • 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] Lanthanide-dependent methanol dehydrogenase from the legume symbiotic nitrogen-fixing bacterium Bradyrhizobium diazoefficiens strain USDA1102019

    • 著者名/発表者名
      Wang Lun、Suganuma Soya、Hibino Ayumi、Mitsui Ryoji、Tani Akio、Matsumoto Takashi、Ebihara Akio、Fitriyanto Nanung Agus、Pertiwiningrum Ambar、Shimada Masaya、Hayakawa Takashi、Nakagawa Tomoyuki
    • 雑誌名

      Enzyme and Microbial Technology

      巻: 130 ページ: 109371-109371

    • DOI

      10.1016/j.enzmictec.2019.109371

    • 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] Lanthanide-Dependent Regulation of Methylotrophy in Methylobacterium aquaticum Strain 22A2018

    • 著者名/発表者名
      Masuda Sachiko、Suzuki Yutaka、Fujitani Yoshiko、Mitsui Ryoji、Nakagawa Tomoyuki、Shintani Masaki、Tani Akio
    • 雑誌名

      mSphere

      巻: 3 号: 1

    • DOI

      10.1128/msphere.00462-17

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Methylorubrum属細菌の低栄養環境下におけるランタノイド応答の分子メカニズムの解明2020

    • 著者名/発表者名
      水野 洸介、原田 雄斗、岩本 悟志、谷 明生、三井 亮司、島田 昌也、早川 享志、中川 智行
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 植物葉上共生細菌Methylorubrum extorquens AM1のランタノイド依存型メタノールデヒドロゲナーゼアイソザイムのレポーター遺伝子を用いた発現解析2020

    • 著者名/発表者名
      山下颯太,吉川友理, 谷明生,中川智行,矢野嵩典,三井亮司
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部第56回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] グラム陽性メチロトローフ細菌Arthrobacter sp. YM1のランタノイド依存型C1代謝系の解析2019

    • 著者名/発表者名
      任家宜,矢野嵩典,三井亮司
    • 学会等名
      日本農芸化学会西日本・中四国支部合同大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 発芽させた米発酵液におけるメタボローム解析2019

    • 著者名/発表者名
      小鷹晶, 中武良一, 粂井貴行, 三井亮司
    • 学会等名
      日本薬学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Methylobacterium extorquens AM1のランタノイド依存型メタノールデヒドロゲナーゼの解析2018

    • 著者名/発表者名
      吉川友理, 北村純一, 矢野嵩典, 中川智行, 谷明生, 三井亮司
    • 学会等名
      日本生物工学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ランタノイド依存型メタノール脱水素酵素XoxF1の酵素活性と安定性はランタノイド種に依存する2018

    • 著者名/発表者名
      王 倫,菅沼宗矢,日比野歩美,谷明生,三井亮司,海老原章郎, 岩本悟志,稲垣瑞穂,島田昌也,早川享志,中川智行
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 共生微生物の話 腸と葉と根と微生物2018

    • 著者名/発表者名
      三井亮司
    • 学会等名
      静岡大学 特別講演
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ジヒドロフェルラ酸の機能性と乳酸菌による発酵生産2018

    • 著者名/発表者名
      三井亮司
    • 学会等名
      日本栄養・食糧学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Acidomonas属酢酸菌のランタノイド依存性メタノール酸化系の役割2018

    • 著者名/発表者名
      宇都宮大貴、三井亮司、阿野嘉孝
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Methylobacterium extorquens AM1のランタノイド濃度に応答するメタノールデヒドロゲナーゼプロモーターのレポーター遺伝子を用いた発現解析2017

    • 著者名/発表者名
      吉川友理,一小路貴士,中川智行, 谷明生,三井亮司
    • 学会等名
      日本農芸化学会関西・中四国・西日本支部2017年度合同大阪大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Manipulation of Cellular Auxin Distribution by Chemical Biology Approach2017

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichiro Hayashi, Hiroyasu Motose, Atsushi Funakoshi, Kosuke Fukui, Ryoji Mitsui
    • 学会等名
      Taiwan-Japan Plant Biology 2017
    • 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] Lactobacillus plantarum 22A-3によるフェルラ酸からのジヒドロフェルラ酸生産2017

    • 著者名/発表者名
      向田 潤, 西谷 洋輔, 川上 秀昭, 桒原 浩誠, 三井 亮司
    • 学会等名
      日本生物工学会第69回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] 遺伝子・細胞から見た 応用微生物学2020

    • 著者名/発表者名
      阪井 康能、竹川 薫、橋本 渉、片山高嶺
    • 総ページ数
      200
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254431247
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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