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微生物におけるランタノイド元素の意義

研究課題

研究課題/領域番号 18H02129
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分38020:応用微生物学関連
研究機関岡山大学

研究代表者

谷 明生  岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (00335621)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2020年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
キーワードMethylotroph / Lanthanides / Methanol dehydrogenase / Methylotrophs / Methylobacterium / lanthanide / methylotrophs / lanthanides / xoxF
研究成果の概要

Methylobacterium属細菌は植物が放出するメタノールを利用して葉上で優占化する共生細菌である。本属細菌はメタノール代謝にカルシウム依存とランタノイド(Ln)依存の二種類のメタノール脱水素酵素(MDH)を利用する。これらのLnに依存した発現制御の機構について検討した。その結果両者を制御する因子を見いだした。またLn依存酵素は多くの微生物ゲノムに存在するため、Ln依存的メタノール資化性細菌の探索も行った。Ln依存的新種細菌を二種類見いだし、その基礎的特徴付けを行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ランタノイドは天然には広く存在するが実験室環境には存在しないため、それに依存する微生物の生育、代謝系の制御の理解は自然界での微生物の振る舞いを理解する上で重要である。本研究ではランタノイドを生育に要求する微生物を新規に見いだし、その依存性をゲノムや酵素遺伝子の観点から証明した。またMethylobacterium属細菌についてランタノイドによる代謝酵素遺伝子制御のメカニズムの一端を明らかに出来た。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 5件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (23件) (うち招待講演 1件)

  • [国際共同研究] ムグラ大学(トルコ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Skryabin Institute(ロシア連邦)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Mugla Sitka Kocman University(トルコ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Swinburne University(マレーシア)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Burapha University(タイ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Jomo Kenyatta University(ケニア)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Discovery of lanthanide-dependent methylotrophy and screening methods for lanthanide-dependent methylotrophs2021

    • 著者名/発表者名
      Tani Akio、Mitsui Ryoji、Nakagawa Tomoyuki
    • 雑誌名

      Methods in Enzymology

      巻: 650 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1016/bs.mie.2021.01.031

    • ISBN
      9780128238561
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [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
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Methylotenera oryzisoli sp. nov., a lanthanide-dependent methylotrophic bacteria isolated from rice field soil2020

    • 著者名/発表者名
      Lv Haoxin、Sahin Nurettin、Tani Akio
    • 雑誌名

      International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology

      巻: 70 号: 4 ページ: 2713-2718

    • DOI

      10.1099/ijsem.0.004098

    • 関連する報告書
      2020 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] Lanthanide-Dependent Methanol and Formaldehyde Oxidation in Methylobacterium aquaticum Strain 22A2020

    • 著者名/発表者名
      Patcha Yanpirat, Yukari Nakatsuji, Shota Hiraga, Yoshiko Fujitani, Terumi Izumi, Sachiko Masuda, Ryoji Mitsui, Tomoyuki Nakagawa and Akio Tani
    • 雑誌名

      microorganisms

      巻: 8 号: 6 ページ: 822-822

    • DOI

      10.3390/microorganisms8060822

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Regulation of lanthanide-dependent methanol oxidation pathway in the legume symbiotic nitrogen-fixing bacterium Bradyrhizobium sp. strain Ce-32020

    • 著者名/発表者名
      Viagian Pastawan, Soya Suganuma, Kosuke Mizuno, Lun Wang, Akio Tani, Ryoji Mitsui, Kohei Nakamura, Masaya Shimada, Takashi Hayakawa, Nanung Agus Fitriyanto, and Tomoyuki Nakagawa
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 130 号: 6 ページ: 582-587

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2020.07.012

    • NAID

      40022443010

    • 関連する報告書
      2020 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] 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] Bacteria with natural chemotaxis towards methanol revealed by chemotaxis fishing technique.2019

    • 著者名/発表者名
      Hamba Tola Y, Fujitani Y, Tani A.
    • 雑誌名

      Biosci Biotech Biochem

      巻: 83 号: 11 ページ: 2163-2171

    • DOI

      10.1080/09168451.2019.1637715

    • 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] 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
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Isolation and genomic characterization of Novimethylophilus kurashikiensis gen. nov. sp. nov., a new lanthanide-dependent methylotrophic species of Methylophilaceae.2018

    • 著者名/発表者名
      Lv H, Sahin N, Tani A
    • 雑誌名

      Environ Microbiol

      巻: 20 号: 3 ページ: 1204-1223

    • DOI

      10.1111/1462-2920.14062

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Distribution of 1-aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase and D-cysteine desulfhydrase genes among type species of the genus Methylobacterium.2018

    • 著者名/発表者名
      Ekimova GA, Fedorov DN, Tani A, Doronina NV, Trotsenko YA.
    • 雑誌名

      Antonie Van Leeuwenhoek

      巻: - 号: 10 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1007/s10482-018-1061-5

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Ergothioneine production using Methylobacterium species, yeast, and fungi.2018

    • 著者名/発表者名
      Fujitani Y., Alamgir M.K. Tani A.
    • 雑誌名

      J Biosci Bioeng

      巻: 126 号: 6 ページ: 715-722

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2018.05.021

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genomic characterization of methylotrophy of Oharaeibacter diazotrophicus strain SM30T.2018

    • 著者名/発表者名
      Lv H, Tani A
    • 雑誌名

      J Biosci Bioeng

      巻: 126 号: 6 ページ: 667-675

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2018.05.023

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Bacteria with natural chemotaxis towards methanol revealed by chemotaxis fishing technique2021

    • 著者名/発表者名
      谷 明生
    • 学会等名
      日本農芸化学会 中四国支部 第58回講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular mechanism of methylotaxis in Methylobacterium aquaticum strain 22A2021

    • 著者名/発表者名
      菊池志保、藤谷良子、加藤純一、谷 明生
    • 学会等名
      日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Comparative genomic analysis of the pink pigmented facultative methylotrophs (PPFM)2021

    • 著者名/発表者名
      Ola Alessa, Nurettin Sahin, Yoshihisa Ogura, Tetsuya Hayashi, Akio Tani
    • 学会等名
      日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Genetic and functional analysis of siderophore in Methylobacterium aquaticum 22A2021

    • 著者名/発表者名
      Patrick Juma, Ola Alessa, Yoshiko Fujitani, Tokitaka Oyama, Hiroya Yurimoto, Yasuyoshi Sakai, Akio Tani
    • 学会等名
      日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光タンパク質を発現させた Methylobacterium 属細菌のアカシソ上での動態解析2021

    • 著者名/発表者名
      片山志織、由里本博也、谷明生、阪井康能
    • 学会等名
      日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 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
      農芸化学会中四国支部講演会
    • 関連する報告書
      2020 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XoxF2の解析2020

    • 著者名/発表者名
      竹内赴登、山下颯太、谷 明生、中川智行、矢野嵩典、三井亮司
    • 学会等名
      農芸化学会中四国支部講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Methylobacterium 属細菌におけるメタノール走化性の分子メカニズムの解明2020

    • 著者名/発表者名
      菊池志保、谷 明生
    • 学会等名
      岡山バイオアクティブ研究会第57回シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Methylobacterium aquaticum 22A株における Lanmodulinの機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      藤谷良子、谷 明生
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Methylobacterium aquaticum strain 22Aにおけるランタノイドスイッチのメカニズム2020

    • 著者名/発表者名
      宮本稚子、谷 明生
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Lanthanide-dependent methylotrophic pathway in Methylobacterium aquaticum strain 22A2020

    • 著者名/発表者名
      Patcha Yanpirat, Akio Tani
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 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1,中川智行2,矢野嵩典,三井亮司
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Methylobacterium aquaticum 22A株におけるランタノイドスイッチのメカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      宮本稚子、藤谷良子、谷 明生
    • 学会等名
      おかやまバイオアクティブ研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Multiple formaldehyde oxidation pathways in Methylobacterium aquaticum strain 22A2018

    • 著者名/発表者名
      Patcha Yanpirat and Akio Tani
    • 学会等名
      日本微生物生態学会 第32回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Functional analysis of lanthanide inducible protein in Methylobacterium aquaticum 22A2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Fujitani and Akio Tani
    • 学会等名
      日本微生物生態学会 第32回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Molecular mechanism of methylotaxis in Methylobacterium aquaticum strain 22A2018

    • 著者名/発表者名
      Yuuki Haruna, Junichi Kato, and Akio Tani
    • 学会等名
      日本微生物生態学会 第32回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [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
      第70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] 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
      農芸化学会中部支部 支部例会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ホウレンソウにおける収穫後のMethylobacterium属細菌の挙動とその成育を制御する微生物の探索2018

    • 著者名/発表者名
      阪口由佳、繁原安美、王倫、谷明生,中野浩平、稲垣瑞穂、 島田昌也、早川享志、中川智行
    • 学会等名
      美味技術学会 第18回大阪例会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Formaldehyde oxidation in lanthanide-dependent methylotrophy in Methylobacterium aquaticum strain 22A2018

    • 著者名/発表者名
      Patcha Yanpirat and Akio Tani
    • 学会等名
      3rd International Conference on Biologically Active Substances Bioactive Okayama 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Functional analysis of lanthanide inducible proteins of Methylobacterium aquaticum 22A2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Fujitani and Akio Tani
    • 学会等名
      3rd International Conference on Biologically Active Substances Bioactive Okayama 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Molecular mechanism of methylotaxis in Methylobacterium aquaticum strain 22A2018

    • 著者名/発表者名
      Yuuki Haruna and Akio Tani
    • 学会等名
      3rd International Conference on Biologically Active Substances Bioactive Okayama 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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