未培養微生物の機能推定技術の開発ー細胞壁処理不要の高感度ＦＩＳＨ法の開発ー

• 研究課題/領域番号: 24760437
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 土木環境システム
• 研究機関: 阿南工業高等専門学校
• 研究代表者: 川上 周司 阿南工業高等専門学校, その他部局等, 助教 (00610461)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 高感度FISH法 / シングルセル解析 / 環境微生物学 / 環境微生物 / バイオリクター / FISH法 / in situ HCR法

研究成果の概要

本研究では、未培養の原核生物の生態解明を後押しするシングルセル解析を進展させるために従来法よりもさらに感度の高いin situ HCR法の開発を行った。またアプタマーを用いた微生物可視化技術の適用可能性についても示した。これら方法は、これまで低活性かつ細胞浸透性が低いことで可視化が難しかった原核生物にも適用することができ、環境微生物の分野に新たな知見をもたらすことが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] In situ DNA-HCR: A facilitated in situ hybridization chain reaction system for the detection of environmental microorganisms. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Yamaguchi, Shuji Kawakami, Masashi Hatamoto, Hiroyuki Imachi, Masanobu Takahashi, Nobuo Araki, Takashi Yamaguchi and Kengo Kubota.
  • 雑誌名: Environmental microbiology 巻: 印刷中 号: 7 ページ: 2532-2541
  • DOI: 10.1111/1462-2920.12745
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 高感度FISH法を用いた機能と系統を結びつけるシングルセル解析による脱窒素細菌の同定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋竜司, 荒木信夫, 川上周司, 青木仁孝, 山口隆司.
  • 雑誌名: 土木学会論文集G (環境) 巻: 68
  • NAID: 130004962579
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of single-copy functional genes in prokaryotic cells by two-pass TSA-FISH with polynucleotide probes. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawakami, S., T. Hasegawa, Hiroyuki Imachi, Takashi Yamaguchi, Hideki Harada, Akiyoshi Ohashi, Kengo Kubota.
  • 雑誌名: Journal of Microbiological Methods. 巻: 88 ページ: 218-223
  • 査読あり
• [学会発表] 環境微生物の細胞壁タンパク質を検出するアプタマーの開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 柿内涼太, 今出圭哉, 川上周司, 山田剛史, 山口剛士, 山口隆司.
  • 学会等名: 第49回日本水環境学会年会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] Modification of in situ DNA-HCR protocol for speedy detecting environmental microorganisms. (2015)
  • 著者名/発表者名: 山口剛士, Bernhard M. Fuchs, 川上周司, 幡本将史, 久保田健吾, Rudolf Amann, 山口隆司.
  • 学会等名: 第49回日本水環境学会年会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] Applicability of in situ DNA-HCR for the detection of Archaea in anaerobic sludge (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi YAMAGUCHI, Shuji Kawakami, Masashi HATAMOTO, Kengo KUBOTA, Nobuo ARAKI, Takashi YAMAGUCHI.
  • 学会等名: 15th International Symposium on Microbial Ecology
  • 発表場所: Seoul, South-Korea
  • 年月日: 2014-08-24 – 2014-08-29
• [学会発表] In situ HCR法を用いた活性汚泥中に生息する未培養微生物群の検出 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡拓磨, 川上周司, 山口剛士, 山田剛史, 山口隆司
  • 学会等名: 第48回日本水環境学会年会
  • 発表場所: 東北大学、仙台
• [学会発表] プタマーを用いた微生物の酵素の検出 (2014)
  • 著者名/発表者名: 柿内涼太, 川上周司, 山口剛士, 山田剛史, 山口隆司
  • 学会等名: 第48回日本水環境学会年会
  • 発表場所: 東北大学、仙台
• [学会発表] 酵素反応を用いない高感度in situ HCR法による環境微生物のmRNAの視覚的検出技術の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大宮恭平, 山口剛士, 幡本将史, 川上周司, 久保田健吾, 中村明靖, 荒木信夫, 山口隆司
  • 学会等名: 第48回日本水環境学会年会
  • 発表場所: 東北大学、仙台
• [学会発表] Detection of Archaea in an upflow anaerobic sludge blanket reactor by in situ hybridization chain reaction–fluorescence in situ hybridization (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi YAMAGUCHI, Shuji Kawakami, Masashi HATAMOTO, Masanobu TAKAHASHI, Kengo KUBOTA, Hiroyuki IMACHI, Nobuo ARAKI, Takashi YAMAGUCHI
  • 学会等名: The 13th World Congress on Anaerobic Digestion (AD13)
  • 発表場所: Santiago de compostela, Spain
• [学会発表] 新規蛍光増幅技術 (HCR) 法を用いた高感度FISH法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口剛士, 川上周司, 幡本将史, 久保田健吾, 高橋優信, 井町寛之, 荒木信夫, 山口隆司
  • 学会等名: 第16会日本水環境学会シンポジウム
  • 発表場所: 琉球大学、沖縄
• [学会発表] 豆腐工場排水を連続処理する酸素DHSリアクターの微生物相解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小島誠貴, 米澤愛美, 川上周司, 馬島孝治, 角野晴彦, 高石有希子, 珠坪一晃
  • 学会等名: 第47回 日本水環境学会年会
  • 発表場所: 大阪工業大学
• [学会発表] TSA-FISH法を利用した脱窒素細菌のrRNAとnirK遺伝子の同時検出 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋竜司, 荒木信夫, 川上周司, 青木仁孝, 山口隆司
  • 学会等名: 第47回 日本水環境学会年会
  • 発表場所: 大阪工業大学
• [学会発表] 酸素供給型スポンジ散水ろ床「Hi-DHSリアクター」による豆腐工場模擬排水の連続処理 (2013)
  • 著者名/発表者名: 馬島孝治, 角野晴彦, 米澤愛美, 川上周司, 高石有希子, 珠坪一晃
  • 学会等名: 第47回 日本水環境学会年会
  • 発表場所: 大阪工業大学
• [学会発表] A novel detection method for visualizing environmental microbes with low rRNA content and low cell permeability by using in situ HCR-FISH (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Yamaguchi, Shuji Kawakami, Masashi Hatamoto, Masanobu Takahashi, Kengo Kubota, Hiroyuki Imachi, Nobuo Araki, Takashi, Yamaguchi
  • 学会等名: Annual Conference of the Association for General and Applied Microbiology (VAAM)
  • 発表場所: Congress Center Bremen, Germany
• [学会発表] Development of multi-staining in situ HCR for identification of prokaryotic. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Ohtsu, Shuji Kawakami, Hidemi Masuoka, Tsuyoshi Yamaguchi, Takashi Yamaguchi.
  • 学会等名: The 28th Annual Meeting of the Japanese Society of Microbial Ecology (JSME2012)
  • 発表場所: Toyohashi University of Technology
• [学会発表] In situ HCR-FISH : a new sensitive fluorescence in situ hybridization technique for detecting environmental microorganisms (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Yamaguchi, Shuji Kawakami, Masashi Hatamoto, Masanobu Takahashi, Kengo Kubota, Hiroyuki Imachi, Nobuo Araki, Takashi, Yamaguchi
  • 学会等名: 14 th International Symposium on Microbial Ecology (ISME14)
  • 発表場所: Copenhagen
• [図書] 生物燃料電池による廃水処理システム最前線 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山口隆司, 山口剛士, 幡本将史, 中村明靖, 川上周司, 久保田健吾
  • 総ページ数: 14
  • 出版者: NTS出版