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環境細菌のカタボライト調節分子メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 18780051
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 応用微生物学
研究機関東北大学

研究代表者

大坪 嘉行  東北大学, 大学院・生命科学研究科, 助教 (40342761)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2007年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2006年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード土壌細菌 / 環境細菌 / カタボライト調節メカニズム / PCB分解細菌 / 二成分調節系 / カタボライト調節 / beta-pretobacteria
研究概要

PCB分解菌であるAcidovorax sp. KKS102株と類縁の土壌細菌であるBurkholderia
multivorans ATCC 17616株のカタボライト調節をおこす炭素源について33種類の有機化合物について抑制炭素源となるかどうかについて解析を行った。その結果、抑制炭素源はKKS102株ではモノカルボン酸およびジカルボン酸である一方で、ATCC 17616株ではグルコースおよび関連する糖であることが見いだされた。すなわち二つの株で抑制炭素源となる炭素源が明瞭に異なることを見いだした。またATCC 17616株においてもKKS102株と同様にBphQホモログがカタボライト調節に関与することを見いだした。すなわち基質認識メカニズムが異なるにもかかわらず最終的にはシグナルは相同な因子に伝達されることが推測された。
生育速度が速いことは細胞のエネルギー状態が良好であることと密接に関連していると思われるが、細胞のエネルギー状態が良いことそのこと自体はカタボライト調節を引き起こすシグナルではないことを示唆する結果を得た。また、抑制基質と代謝経路上密接に関連する物質がかならずしも抑制炭素源ではないことがあることから抑制炭素源が抑制炭素源となるには抑制炭素源が細胞の外部に存在することが重要であることが示唆された。
これらと平行してカタボライト調節に関わる遺伝子が類縁菌ゲノムにおいてどのような遺伝子領域に存在するかについて効率よく解析するためのソフトウエアを作成した。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (26件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Complete sequence determination combined with analysis of transposition/site-specific recombination events to explain genetic organization of IncP-7 TOL plasmid pWW53 and related mobile genetic elements2007

    • 著者名/発表者名
      Yano, H., et. al.
    • 雑誌名

      J. Mol. Biol. 369

      ページ: 11-26

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification and characterization of genes encoding a putative ABC-type transporter essential for the utilization of γ-hexachlorocyclohexane in Sphingobium japonicum UT262007

    • 著者名/発表者名
      Endo, R., et. al.
    • 雑誌名

      J. Bacteriol. 189

      ページ: 3712-3720

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Degradation of β-hexachlorocyclohexane by haloalkane dehalogenase LinB from γ-hexachlorocyclohexane-utilizing bacterium Sphingobium sp. MI12052007

    • 著者名/発表者名
      Ito, M., et. al.
    • 雑誌名

      Arch. Microbiol. 188

      ページ: 313-325

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aerobic degradation of lindane (γ-hexachlorocyclohexane) in bacteria and its biochemical and molecular basis2007

    • 著者名/発表者名
      Nagata, Y., et. al.
    • 雑誌名

      Appl. Microbiol. and Biotechnol. 76

      ページ: 741-752

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 自然環境で実際に機能する微生物遺伝子の遺伝学的手法による検索と解析2007

    • 著者名/発表者名
      津田雅孝, ら
    • 雑誌名

      化学と生物 45

      ページ: 557-563

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isolation and characterization of naphthalene-catabolic genes and plasmids from oil-contaminated soil by using two cultivation-independent approaches.2007

    • 著者名/発表者名
      Ono A, Miyazaki R, Sota M, Ohtsubo Y, Nagata Y, Tsuda M.
    • 雑誌名

      Appl Microbiol Biotechnol. 74(2)

      ページ: 501-510

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification and Characterization of Genes Encoding a putative ABC-type Transporter Essential for the Utilization of {gamma}-Hexachlorocyclohexane in Sphingobium japonicum UT26.2007

    • 著者名/発表者名
      Endo R, Ohtsubo Y, Tsuda M, Nagata Y.
    • 雑誌名

      J Bacteriol. (in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Growth inhibition by metabolites of gamma-hexachlorocyclohexane in Sphingobium japonicum UT26.2006

    • 著者名/発表者名
      Endo R, Ohtsubo Y, Tsuda M, Nagata Y
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem 70(4)

      ページ: 1029-1032

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification of a response regulator gene for catabolite control from a PCB-degrading beta-proteobacteria, Acidovorax sp. KKS102.2006

    • 著者名/発表者名
      Ohtsubo Y, Goto H, Nagata Y, Kudo T, Tsuda M
    • 雑誌名

      Mol Microbiol. 60(6)

      ページ: 1563-1575

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Free in PMC Complete nucleotide sequence of an exogenously isolated plasmid, pLB1, involved in gamma-hexachlorocyclohexane degradation.2006

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki R, Sato Y, Ito M, Ohtsubo Y, Nagata Y, Tsuda M.
    • 雑誌名

      Appl Environ Microbiol 72(11)

      ページ: 6923-6933

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Genome Matcher比較ゲノム用ソフトウエア2008

    • 著者名/発表者名
      大坪嘉行, ら
    • 学会等名
      第2回日本ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Pseudomonas putida KT2440株のゲノミックアイランドに存在するparAホモログのIncP-7群プラスミドによる転写誘導2008

    • 著者名/発表者名
      宮腰昌利, ら
    • 学会等名
      第2回日本ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] プラスミドの接合伝達に関与する受容菌側因子の同定2008

    • 著者名/発表者名
      宮崎亮, ら
    • 学会等名
      第2回日本ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] スフィンゴモナス属類縁細菌群の多彩な難分解性物質分解能を支えるゲノム的基盤2008

    • 著者名/発表者名
      永田 裕二, ら
    • 学会等名
      第2回日本ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] gamma-HCH分解細菌Sphingomonas sp.MM-1株のgamma-HCH分解関連プラスミドの解析2008

    • 著者名/発表者名
      田端理朗, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会2008年度大会
    • 発表場所
      名城大学天白キャンパス
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] モデル土壌の有機塩素系殺虫剤gamma-HCHによる人工的汚染化に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      府中玄樹, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会2008年度大会
    • 発表場所
      名城大学天白キャンパス
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Signature-tagged mutagenesisによるBurkholderia multivorans ATCC17616株の土壌環境生残必須遺伝子の同定2008

    • 著者名/発表者名
      宮腰昌利, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会2008年度大会
    • 発表場所
      名城大学天白キャンパス
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ナフタレン分解プラスミドNAH7の接合伝達に関与する受容菌側因子の同定2008

    • 著者名/発表者名
      宮崎亮, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会2008年度大会
    • 発表場所
      名城大学天白キャンパス
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 2種の土壌細菌においてカタボライト調節をおこす抑制基質の解析2008

    • 著者名/発表者名
      石塚真祐子, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会2008年度大会
    • 発表場所
      名城大学天白キャンパス
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ハロアルカン脱ハロゲン酵素LinBの数アミノ酸の分岐を促した環境要因の探索2008

    • 著者名/発表者名
      伊藤通浩, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会2008年度大会
    • 発表場所
      名城大学天白キャンパス
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 比較ゲノム解析用ソフトウエアGenomeMatcherの開発2008

    • 著者名/発表者名
      大坪嘉行, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会2008年度大会
    • 発表場所
      名城大学天白キャンパス
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Pseudomonas putida mt-2由来のTn3型トランスポゾンTn4651のcointegrate-resolutionに関与するシス・エレメントの解析2008

    • 著者名/発表者名
      矢野大和, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会2008年度大会
    • 発表場所
      名城大学天白キャンパス
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] スフィンゴビウム属細菌の細胞外膜安定性に関わるABCトランスポーター2008

    • 著者名/発表者名
      遠藤諒, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会2008年度大会
    • 発表場所
      名城大学天白キャンパス
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Pseudomonas putidaHS1株由来のトルエン分解プラスミドpDK1のゲノム解析2008

    • 著者名/発表者名
      長田和也, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会2008年度大会
    • 発表場所
      名城大学天白キャンパス
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 生態系での細菌ゲノム情報発現-遺伝学的手法を用いた発現遺伝子群の探索-2007

    • 著者名/発表者名
      津田雅孝, ら
    • 学会等名
      極限環境微生物学会第8回シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学すずかけ台キャンパス
    • 年月日
      2007-07-03
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Functional screening of genes for aromatic ring-hydroxylating oxyenases from soil metagenomic libraries2007

    • 著者名/発表者名
      A. Ono, ら
    • 学会等名
      Metagenomics 2007
    • 発表場所
      San Diego, California, USA
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of the traD gene cluster involved in the conjugative transfer of naphthalene-catabolic plasmid NAH72007

    • 著者名/発表者名
      R. Miyazaki, ら
    • 学会等名
      ASM Conference on Pseudomonas 2007
    • 発表場所
      Seattle, Washington, USA
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 培養非依存的手法による土壌環境からの環境汚染物質分解酵素遺伝子の取得2007

    • 著者名/発表者名
      永田裕二, ら
    • 学会等名
      日本微生物生態学会第23回大会シンポジウム
    • 発表場所
      愛媛大学城北キャンパス
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 有機塩素系殺虫剤gamma-HCHによる土壌の試験的汚染化に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      府中玄樹, ら
    • 学会等名
      日本微生物生態学会第23回大会
    • 発表場所
      愛媛大学城北キャンパス
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Signature-tagged mutagenesis法によるBurkholderia multivorans ATCC17616株の土壌環境必須遺伝子の同定2007

    • 著者名/発表者名
      宮腰昌利, ら
    • 学会等名
      第23回日本微生物生態学会
    • 発表場所
      愛媛大学城北キャンパス
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] カイメン共在細菌メタゲノム由来のメタ開裂酵素遺伝子の取得と解析2007

    • 著者名/発表者名
      渡邊洋平, ら
    • 学会等名
      第23回日本微生物生態学会
    • 発表場所
      愛媛大学城北キャンパス
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] メタゲノム的手法による土壌からの環境汚染物質分解酵素遺伝子の取得と解析2007

    • 著者名/発表者名
      小野玲, ら
    • 学会等名
      第23回日本微生物生態学会
    • 発表場所
      愛媛大学城北キャンパス
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 機能発現に基づく環境汚染物質分解酵素遺伝子の生態系からの直接的取得と解析2007

    • 著者名/発表者名
      津田雅孝, ら
    • 学会等名
      第59回日本生物工学会大会シンポジウム
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] カイメン共在細菌メタゲノム中のハロアルカン脱ハロゲン酵素遺伝子相同配列の解析2007

    • 著者名/発表者名
      荒井保亮, ら
    • 学会等名
      第59回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] インドの高濃度HCH汚染根圏土壌から取得されたγ-HCH分解資化細菌Sphingomonas sp. MM-1株のγ-HCH分解関与遺伝子群に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      田端理朗, ら
    • 学会等名
      第59回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] スフィンゴモナス属細菌の細胞膜の安定性に関わる新規ABCトランスポーター2007

    • 著者名/発表者名
      遠藤諒, ら
    • 学会等名
      第30回分子生物学会年会・第80回生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      横浜市 パシフィコ横浜
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 比較ゲノム学から読み解く生命システム〜基本概念から最新ゲノム情報まで(部分執筆)2007

    • 著者名/発表者名
      津田雅孝, ら
    • 出版者
      秀潤社
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考] GenomeMatcherプロジェクトホームページ

    • URL

      http://www.ige.tohoku.ac.jp/joho/gm/gmhome.html

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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