新規低温生物工学プロセスの確立を目指した低温特殊環境微生物の探索

• 研究課題/領域番号: 22404021
• 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)
• 研究分担者: 川本 純 京都大学, 化学研究所, 助教 (90511238)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2013-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円); 2012年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2011年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2010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: 特殊環境微生物 / 低温菌 / 好冷性酵素 / 分子育種 / 国際研究者交流 / 国際情報交換 / オーストリア / メタル代謝 / 高度不飽和脂肪酸 / ドイツ / 生物・生体工学 / 低温適応微生物

研究概要

新しい低温適応微生物を探索・取得するとともに、低温適応微生物を利用した物質生産・環境浄化システムの構築に寄与する基盤技術の開発を行った。特に南極海水由来の低温菌 Shewanella livingstonensis Ac10 について、本菌の育種技術として、ゲノム上の任意の遺伝子を削除したり、任意の箇所に任意の DNA 断片を挿入する手法を確立した。また、健康補助食品として注目されるエイコサペンタエン酸を本菌が生合成する機構の一端を明らかにした。さらに本菌が低温環境で種々の金属イオンを還元することを示し、メタルバイオテクノロジーへの応用に向けて、本プロセスに関与するタンパク質を同定した。

研究成果

• [雑誌論文] Characterization of 1-acyl-sn-glycerol-3-phosphate acyltransferase from a polyunsaturated fatty acid-producing bacterium, Shewanella livingstonensis Ac10 (2012)
  • 著者名/発表者名: Hyun-Nam CHO, Wataru KASAI, Jun KAWAMOTO, Nobuyoshi ESAKI, and Tatsuo KURIHARA
  • 雑誌名: Trace Nutrients Research 巻: 29 ページ: 92-99
  • NAID: 40020192173
  • URL: http://www.jtnrs.com/sym29/19-No-P-14.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional analysis of an eicosapentaenoic acid biosynthesis protein Orf2 from a psychrotrophic bacterium, Shewanella livingstonensis Ac10 (2012)
  • 著者名/発表者名: Chunjie GONG, Jun KAWAMOTO, Nobuyoshi ESAKI, and Tatsuo KURIHARA
  • 雑誌名: Trace Nutrients Research 巻: 29 ページ: 84-91
  • NAID: 40020192148
  • URL: http://www.jtnrs.com/sym29/18-No-P-13.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] dentification of cold-inducible inner membrane proteins of the psychrotrophic bacterium, Shewanella livingstonensis Ac10, by proteomic analysis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Park, J., Kawamoto, J., Esaki, N., and Kurihara, T.
  • 雑誌名: Extremophiles 巻: 16 号: 2 ページ: 227-236
  • DOI: 10.1007/s00792-011-0422-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of cold-indueible inner membrane proteins of the psychrotrophic bacterium, Shewanella livingstonensis Ac10, by proteomic analysis (2012)
  • 著者名/発表者名: Park, Jungha, et al
  • 雑誌名: Extremophiles 巻: 16 ページ: 227-236
  • 査読あり
• [雑誌論文] Favourable effects of eicosapentaenoic acid on the late step of the cell division in a piezophilic bacterium, Shewanella violacea DSS12, at high-hydrostatic pressures (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawamoto, J., Sato, T., Nakasone, K., Kato, C., Mihara, H., Esaki, N., and Kurihara, T
  • 雑誌名: Environmental Microbiology 巻: 13 号: 8 ページ: 2293-2298
  • DOI: 10.1111/j.1462-2920.2011.02487.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Favourable effects of eicosapentaenoic acid on the late step of the cell division in apiezophilic bacterium, Shewanella violacea DSS12, at high-hydrostatic pressures (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawamoto, Jun, et al
  • 雑誌名: Environ.Microbiol. 巻: 13 ページ: 2293-2298
  • 査読あり
• [雑誌論文] Piezotolerance of the respiratory terminal oxidase activity of the piezophilic Shewanella violacea DSS12 as compared with non-piezophilic Shewanella species (2011)
  • 著者名/発表者名: Tamegai, Hideyuki, et al
  • 雑誌名: Biosci.Biotechnol.Biochem. 巻: 75 ページ: 919-924
  • 査読あり
• [学会発表] Shewanella livingstonensis Ac10の金属呼吸における外膜タンパク質PhoEの機能 (2014)
  • 著者名/発表者名: 丸山沙織、川本純、樽井淳、王玉、江崎信芳、栗原達夫
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 川崎市
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] 低温菌の環境適応を担う細胞膜脂質 (2013)
  • 著者名/発表者名: 栗原達夫、川本純
  • 学会等名: 第29回日本微生物生態学会大会
  • 発表場所: 鹿児島市
  • 年月日: 2013-11-25
• [学会発表] 低温菌Shewanella livingstonensis Ac10による金属還元機構の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 丸山沙織、樽井淳、王玉、川本純、栗原達夫
  • 学会等名: 極限環境生物学会2013年度(第14回)年会
  • 発表場所: 川崎市
• [学会発表] 低温菌 Shewanella livingstonensis Ac10 による金属還元機構の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 丸山沙織、樽井淳、王玉、川本純、栗原達夫
  • 学会等名: 極限環境生物学会2013年度（第14回）年会
  • 発表場所: 川崎市
• [学会発表] 地球環境と微生物 (2012)
  • 著者名/発表者名: 栗原達夫
  • 学会等名: 京都化学者クラブ
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2012-10-06
• [学会発表] Function of phospholipids containing eicosapentaenoic acid in the bacterial cell membrane (2012)
  • 著者名/発表者名: Tatsuo KURIHARA
  • 学会等名: Wageningen University and Research Centre/Kyoto University Joint Workshop
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2012-04-26
• [学会発表] Function of phospholipids containing eicosapentaenoic acid in the bacterial cell membrane (2012)
  • 著者名/発表者名: 栗原達夫
  • 学会等名: Wageningen University and Research Centre/Kyoto University Joint Workshop
  • 発表場所: 京都市・京都大学(招待講演)
  • 年月日: 2012-04-26
• [学会発表] 地球環境と微生物 (2012)
  • 著者名/発表者名: 栗原達夫
  • 学会等名: 京都化学者クラブ
  • 発表場所: 京都市 楽友会館
  • 招待講演
• [学会発表] Shewanella livingstonensis Ac10 の金属呼吸における外膜タンパク質 PhoE の機能
  • 著者名/発表者名: 丸山沙織、川本純、樽井淳、王玉、江崎信芳、栗原達夫
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 川崎市