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酢酸菌の運動性と発酵生産に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20780051
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
研究機関山口大学

研究代表者

藥師 寿治  山口大学, 大学院・医学系研究科, 准教授 (30324388)

研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2008年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード微生物機能 / 発酵生産 / べん毛モーター / 生体エネルギー変換 / 運動 / 酢酸菌酸化発酵 / エネルギー代謝 / 酢酸菌 / 酸化発酵
研究概要

酢酸菌の酸化発酵は, 酸化反応産物をほぼ定量的に培地中に蓄積するユニークな代謝系であるが, その反応は呼吸鎖に組み込まれており, 物質の酸化に共役してエネルギー(プロトン駆動力)を産生する。バクテリアのべん毛モーターは, プロトン駆動力を回転エネルギーに変換する運動器官である。このエネルギー生産系とエネルギー消費系を解析することによって, エネルギー代謝と酸化発酵の関連について理解を深めることが, 本研究の目的である。本研究では以下の3 つを成果としてあげることができる。(1)酢酸菌のべん毛運動に関わる遺伝子を逆遺伝学的に見いだした。(2)酢酸菌のべん毛運動が, 栄養豊富培地での培養後期に, あるいは酢酸によって誘導されることがわかった。(3)上述のべん毛関連遺伝子の欠損, 相補, 過剰発現などの菌株を用い酢酸発酵試験を行った。欠損株は生育が若干良かったにもかかわらず, 酸生成にはほとんど影響がなかった。すなわち, べん毛モーターによるエネルギー消費がない株では, その分生育が良くなる一方で細胞当たりの酸化発酵能は低下すると考察した。つまり, 運動性と細胞当たりの発酵生産は正の相関があると考えられた。

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 16件) 学会発表 (27件) 備考 (4件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] Genome-wide phylogenetic analysis of Gluconobacter, Acetobacter, and Gluconacetobacter2011

    • 著者名/発表者名
      Matsutani M, 他9名
    • 雑誌名

      FEMS Microbiology Letters

      巻: 315 ページ: 122-128

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Production of 4-keto-D-arabonate by oxidative fermentation with newly isolated Gluconacetobacter liquefaciens2010

    • 著者名/発表者名
      Adachi O, Hours RA, Akakabe Y, Tanasupawat S, Yukphan P, Shinagawa E, Yakushi T, Matsushita K
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem

      巻: 74 ページ: 2555-2558

    • NAID

      10027728642

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Alcohol dehydrogenase of acetic acid bacteria: structure, mode of action, and applications in biotechnology2010

    • 著者名/発表者名
      Yakushi T, Matsushita K
    • 雑誌名

      Appl Microbiol Biotechnol

      巻: 86 ページ: 1257-1265

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of thermotolerant Acetobacter pasteurianus strains and their quinoprotein alcohol dehydrogenases2010

    • 著者名/発表者名
      Kanchanarach W, Theeragool G, Yakushi T, Toyama H, Adachi O, Matsushita K
    • 雑誌名

      Appl Microbiol Biotechnol

      巻: 85 ページ: 741-751

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Alcohol dehydrogenase of acetic acid bacteria : structure, mode of action, and application in biotechnology2010

    • 著者名/発表者名
      Yakushi T, 他1名
    • 雑誌名

      Appiedl Microbiology and Biotechnology

      巻: 86 ページ: 1257-1265

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Disruption of the membrane-bound alcohol dehydrogenase-encoding gene improved glycerol use and dihydroxyacetone productivity in Gluconobacter oxydans2010

    • 著者名/発表者名
      Habe H, 他6名
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 74 ページ: 1391-1395

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acetic acid fermentation of Acetobacter pasteurianus : relationship between acetic acid resistance and pellicle polysaccharide formation2010

    • 著者名/発表者名
      Kanchanarach W, 他5名
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 74 ページ: 1591-1597

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Use of a Gluconobacter frateurii mutant to prevent dihydroxyacetone accumulation during glyceric acid production from glycerol2010

    • 著者名/発表者名
      Habe H, 他9名
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 74 ページ: 2330-2332

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of thermotolerant Acetobacter pasteurianus strains and their quinoprotein alcohol dehydrogenases2010

    • 著者名/発表者名
      Kanchanarach W, 他5名
    • 雑誌名

      Applied Microbiology and Biotechnology 85

      ページ: 741-751

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microbial production of glyceric acid, an organic acid that can be mass produced from glycerol2009

    • 著者名/発表者名
      Habe H, Shimada Y, Yakushi T, Hattori H, Ano Y, Fukuoka T, Kitamoto D, Itagaki M, Watanabe K, Yanagishita H, Matsushita K, Sakaki K
    • 雑誌名

      Appl Environ Microbiol

      巻: 75 ページ: 7760-7766

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The peptidoglycan-binding (PGB) domain of the Escherichia coli pal protein can also function as the PGB domain in E. coli flagellar motor protein MotB2009

    • 著者名/発表者名
      Hizukuri Y, Morton JF, Yakushi T, Kojima S, Homma M
    • 雑誌名

      J Biochem

      巻: 146 ページ: 219-229

    • NAID

      10026302760

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The peptidoglycan-binding (PGB) domain of the Escherichia coli pal protein can also function as the PGB domain in E.coli flagellar motor protein MotB.2009

    • 著者名/発表者名
      Hizukuri Y, 他4名
    • 雑誌名

      Journal of Biochemistry 146

      ページ: 219-229

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microbial production of glyceric acid, an organic acid that can be mass produced from glycerol2009

    • 著者名/発表者名
      Habe H, 他11名
    • 雑誌名

      Applied and Environmental Microbiology 75

      ページ: 7760-7766

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 酢酸菌の酸化発酵を司る呼吸鎖酵素群2009

    • 著者名/発表者名
      藥師寿治, 他1名
    • 雑誌名

      バイオサイエンスとインダストリー 67

      ページ: 308-315

    • NAID

      10026194761

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] Solubilization, purification, and properties of membrane-bound D-glucono-δ-lactone hydrolase from Gluconobacter oxydans2009

    • 著者名/発表者名
      Shinagawa, E, et.al.
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology and Biochemistry 73

      ページ: 241-244

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Roles of charged residues in the C-terminal region of PomA, a stator component of the Na^+-driven flagellar motor2008

    • 著者名/発表者名
      Obara M, Yakushi T, Kojima S, Homma M
    • 雑誌名

      J Bacteriol

      巻: 190 ページ: 3565-3571

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Collaboration of FlhF and FlhG to regulate polar-flagella number and localization in Vibrio alginolyticus2008

    • 著者名/発表者名
      Kusumoto, A, et.al.
    • 雑誌名

      Microbiology 154

      ページ: 1390-1399

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 酢酸菌Gluconobacterのべん毛運動の制御による酸化発酵への影響2011

    • 著者名/発表者名
      藤井雅子, 窪田真也, 藥師寿治, 保坂 毅, 千 菊夫, 松下一信
    • 学会等名
      日本農芸化学会2011 年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学, 京都(講演要旨集p. 245)
    • 年月日
      2011-03-27
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 酢酸菌Gluconobacter oxydansのべん毛運動の制御による酸化発酵への影響2011

    • 著者名/発表者名
      藤井雅子, 他5名
    • 学会等名
      日本農芸化学会2011年度大会
    • 発表場所
      京都府・京都女子大学
    • 年月日
      2011-03-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 高温ソルボース発酵を可能にする耐熱性Gluconobacterの高度耐熱化2011

    • 著者名/発表者名
      薬師寿治, 他5名
    • 学会等名
      日本農芸化学会2011年度大会
    • 発表場所
      京都府・京都女子大学
    • 年月日
      2011-03-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Conditions acetic acid bacteria induce the flagellum-based motility2010

    • 著者名/発表者名
      Yakushi T, Fujii M, Kubota S, Hosaka T, Sen K, Matsushita K
    • 学会等名
      The 3^<rd> Asian Core Program Satellite Seminar
    • 発表場所
      Thailand(p. 61)
    • 年月日
      2010-11-20
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Conditions acetic acid bacteria induce the flagellum-based motility2010

    • 著者名/発表者名
      Yakushi T, 他5名
    • 学会等名
      The 2nd Joint Seminar on Asian Core Program for "Capacity Building and Development of Microbial Potential and Fermentation Technology towards New Era"
    • 発表場所
      タイ国・コンケン
    • 年月日
      2010-11-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Gluconobacter 属酢酸菌のべん毛運動の誘導2010

    • 著者名/発表者名
      藥師寿治, 窪田真也, 藤井雅子, 保坂 毅, 千 菊夫, 松下一信
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部2010年度支部大会
    • 発表場所
      香川大学, 香川(講演要旨集p. 73)
    • 年月日
      2010-09-25
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Gluconobacter属酢酸菌のべん毛運動の誘導2010

    • 著者名/発表者名
      薬師寿治, 他5名
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部例会
    • 発表場所
      香川県・香川大学
    • 年月日
      2010-09-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Induction of the flagellar motility in Gluconobacter oxydans, an acetic acid bacterium2010

    • 著者名/発表者名
      Yakushi T, Kubota S, Fujii M, Hosaka T, Sen K, Matsushita K
    • 学会等名
      日本生物物理学会第48 回年会
    • 発表場所
      東北大学, 宮城(講演要旨集p. S55)
    • 年月日
      2010-09-21
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 酢酸菌Gluconobacter oxydansにおけるべん毛運動の誘導2010

    • 著者名/発表者名
      薬師寿治, 他5名
    • 学会等名
      第48回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      宮城県・東北大学
    • 年月日
      2010-09-21
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] How do we investigate roles for uncharacterized gene products of bacteria?2010

    • 著者名/発表者名
      Yakushi T, 他2名
    • 学会等名
      The 3rd Young Scientist Seminar on "Capacity Building and Development of Microbial Potential and Fermentation Technology towards New Era"
    • 発表場所
      山口県・セミナーパーク
    • 年月日
      2010-09-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Geobacillus kaustophilus HTA426のべん毛モータータンパク質MotA/MotBの精製2010

    • 著者名/発表者名
      薬師寿治, 他2名
    • 学会等名
      日本生化学会中国・四国支部例会
    • 発表場所
      山口県・山口大学
    • 年月日
      2010-05-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 酢酸菌Gluconobacter oxydans 621H 株における2 つのべん毛モーター遺伝子motB ホモログの解析2010

    • 著者名/発表者名
      藥師寿治, 藤井雅子, 窪田真也, 保坂 毅, 千 菊夫, 松下一信
    • 学会等名
      日本農芸化学会2010 年度大会
    • 発表場所
      東京大学, 東京(講演要旨集p. 276)
    • 年月日
      2010-03-30
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Flagellum-based motility of Gluconobacter oxydans under acidic conditions2010

    • 著者名/発表者名
      Yakushi, T, 他4名
    • 学会等名
      The 3rd international conference on fermentation technology for value added agriculture
    • 発表場所
      Khon Kaen University(タイ)
    • 年月日
      2010-03-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 高温適応株による高温酢酸発酵系の開発2010

    • 著者名/発表者名
      西倉慎顕, 他5名
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2010-03-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 酢酸菌Gluconobacter oxydans 621H株における2つのべん毛モーター遺伝子motBホモログの解析2010

    • 著者名/発表者名
      藥師寿治, 他5名
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2010-03-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 酢酸菌の酸化発酵とエネルギー代謝2010

    • 著者名/発表者名
      藥師寿治, 他1名(招待講演)
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2010-03-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Flagellar motility of Gluconobacter species under acidic conditions2009

    • 著者名/発表者名
      Yakushi T, Kubota S, Hosaka T, Sen K, Matsushita K
    • 学会等名
      日本生物物理学会第47回年会
    • 発表場所
      アスティとくしま, 徳島(講演要旨集p. S127)
    • 年月日
      2009-11-01
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Flagellar motility of Gluconobacter species under acidic conditions2009

    • 著者名/発表者名
      Yakushi, T, 他4名
    • 学会等名
      第47回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      アスティ徳島
    • 年月日
      2009-11-01
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 耐熱性酢酸菌による高温ソルボース発酵2009

    • 著者名/発表者名
      服部浩美, 他4名
    • 学会等名
      日本農芸化学会2009年度合同沖縄大会
    • 発表場所
      琉球大学
    • 年月日
      2009-10-31
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 酢酸菌呼吸鎖シアン非感受性キノールオキシダーゼ(CIO)の精製と機能解析2009

    • 著者名/発表者名
      三浦弘嗣, 他6名
    • 学会等名
      第28回日本生化学会大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2009-10-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 酢酸菌Gluconobacter oxydans のべん毛に依存した運動2009

    • 著者名/発表者名
      窪田真也, 藥師寿治, 保坂 毅, 千 菊夫, 松下一信
    • 学会等名
      日本農芸化学会2009年度大会
    • 発表場所
      マリンメッセ福岡, 福岡(講演要旨集p. 106)
    • 年月日
      2009-03-28
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 酢酸菌Gluconobacter oxydansのべん毛に依存した運動2009

    • 著者名/発表者名
      藥師寿治, 他
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 発表場所
      福岡県福岡市
    • 年月日
      2009-03-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Flagellum-based motility of Gluconobacter oxydans under acidic conditions2009

    • 著者名/発表者名
      Yakushi T, Kubota S, Hosaka T, Sen K, Matsushita K
    • 学会等名
      The 3^<rd> International Conference on Fermentation Technology for Value Added Agricultural Products
    • 発表場所
      Thailand(p. 61)
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Motility of the acetic acid bacterium Gluconobacter oxydans 621H2008

    • 著者名/発表者名
      Kubota S, Yakushi T, Hosaka T, Sen K, Matsushita K
    • 学会等名
      日本生物物理学会第46回年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場, 福岡(講演要旨集p. S107)
    • 年月日
      2008-12-04
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Motility of the acetic acid bacterium Gluconobacter oxydans 621H2008

    • 著者名/発表者名
      Yakushi, T, et.al.
    • 学会等名
      日本生物物理学会
    • 発表場所
      福岡県福岡市
    • 年月日
      2008-12-04
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Flagellum-based motility of Gluconobacter oxydans2008

    • 著者名/発表者名
      Kubota S, Yakushi T, Hosaka T, Sen K, Matsushita K
    • 学会等名
      2^<nd> International Conference on Acetic Acid Bacteria
    • 発表場所
      Nagoya University, Aichi(p. 102)
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 酢酸菌Gluconobacter oxydansの走性2008

    • 著者名/発表者名
      藥師寿治, 窪田真也, 保坂 毅, 千 菊夫, 松下一信
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部2008年度支部大会
    • 発表場所
      鳥取大学, 鳥取(講演要旨集p. 61)
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://web.cc.yamaguchi-u.ac.jp/~oubi/

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://web.cc.yamaguchi-u.ac.jp/~oubi/

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://web.cc.yamaguchi-u.ac.jp/~oubi/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://web.cc.yamaguchi-u.ac.jp/~oubi/

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [産業財産権] 外来DNA を挿入しない酢酸菌の遺伝子欠損法2010

    • 発明者名
      藥師寿治, 藤井雅子, 松下一信
    • 権利者名
      山口大学
    • 産業財産権番号
      2010-277477
    • 出願年月日
      2010-12-13
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [産業財産権] 外来DNAを挿入しない酢酸菌の遺伝子欠失法2010

    • 発明者名
      薬師寿治, 藤井雅子, 松下一信
    • 権利者名
      山口大学
    • 産業財産権番号
      2010-277477
    • 出願年月日
      2010-12-13
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [産業財産権] ジヒドロキシアセトンの製造方法2010

    • 発明者名
      羽部浩, 福岡徳馬, 北本大, 榊啓二, 松下一信, 藥師寿治, 阿野嘉孝
    • 権利者名
      産業総合技術研究所,山口大学
    • 産業財産権番号
      2010-010340
    • 出願年月日
      2010-01-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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