微生物シグナルを利用した微生物集団制御技術の科学的基盤確立に関する研究

• 研究課題/領域番号: 25241020
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境モデリング・保全修復技術
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 野村 暢彦 筑波大学, 生命環境系, 教授 (60292520)
• 研究期間 (年度): 2013-10-21 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 37,570千円 (直接経費: 28,900千円、間接経費: 8,670千円); 2017年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2016年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円); 2015年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円); 2014年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円); 2013年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
• キーワード: バイオフィルム / 微生物間相互作用 / 細菌シグナル / クォーラムセンシング / 活性汚泥 / 窒素代謝 / 微生物相互作用 / 微生物制御 / 細胞外多糖 / バイオフィルムj / 細菌 / 硝化 / 脱窒 / 微生物 / 細菌間相互作用

研究成果の概要

持続可能な水利用の技術開発の取り組みは必須である。そこで、これまでブラックボックスであった活性汚泥中の微生物間相互作用の理解への扉を開くことを目的として研究を進めた。具体的には、複合微生物の挙動・局在を経時的に解析できる新規イメージング技術を用いて、実活性汚泥における細菌シグナルのレスポンスなどの時空間解析の構築に成功し、実活性汚泥において微生物コミュニケーションが存在する事を明らかにすることが出来た。

研究成果

• [雑誌論文] The <i>Pseudomonas</i> Quinolone Signal Inhibits Biofilm Development of <i>Streptococcus mutans</i> (2015)
  • 著者名/発表者名: Inaba T, Oura H, Morinaga K, Toyofuku M, Nomura N
  • 雑誌名: Ｍｉｃｒｏｂｅｓ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ 巻: 30 号: 2 ページ: 189-191
  • DOI: 10.1264/jsme2.ME14140
  • NAID: 130005077992
  • ISSN: 1342-6311, 1347-4405
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of Pseudomonas aeruginosa Swarming Motility by 1-Naphthol and Other Bicyclic Compounds Bearing Hydroxyl Groups (2015)
  • 著者名/発表者名: Oura H, Tashiro Y, Toyofuku M, Ueda K, Kiyokawa T, Ito S, Takahashi Y, Lee S, Nojiri H, Nakajima-Kambe T, Uchiyama H, Futamata H and Nomura N.
  • 雑誌名: Applied and Environmental Microbiology 巻: 81(8) 号: 8 ページ: 2808-2818
  • DOI: 10.1128/aem.04220-14
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aerobic Respiratory Enzymes, Cbb3-type Cytochrome Oxidases, Impact the Anaerobic Life of Pseudomonas aeruginosa (2014)
  • 著者名/発表者名: Hamada, M., M. Toyofuku, T. Miyano, and N. Nomura
  • 雑誌名: J. Bacteriol 巻: 196 号: 22 ページ: 3881-3889
  • DOI: 10.1128/jb.01978-14
  • 査読あり
• [雑誌論文] Membrane vesicle formation is associated with pyocin production under denitrifying conditions in Pseudomonas aeruginosa PAO1. (2014)
  • 著者名/発表者名: Toyofuku M, Zhou S, Sawada I, Takaya N, Uchiyama H, Nomura N
  • 雑誌名: Environ Microbiol. 巻: 印刷中 号: 9 ページ: 2927-2938
  • DOI: 10.1111/1462-2920.12260
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three-dimensional visualization of mixed species biofilm formation together with its substratum (2013)
  • 著者名/発表者名: Inaba T, Ichihara T, Yawata Y, Toyofuku M, Uchiyama H, Nomura N
  • 雑誌名: Microbiol Immunol. 巻: 57 号: 8 ページ: 589-593
  • DOI: 10.1111/1348-0421.12064
  • 査読あり
• [学会発表] 細菌の細胞死とバイオフィルム ～One for All, All for One?～ (2017)
  • 著者名/発表者名: 野村暢彦
  • 学会等名: アドバンスド・セミナー（大阪大学微生物病研究所）
  • 招待講演
• [学会発表] 微生物制御3.0 ～微生物も群れて会話する～ (2017)
  • 著者名/発表者名: 野村暢彦
  • 学会等名: 平成２９年度（第８８回）広島醗酵会総会・公開講演会
  • 招待講演
• [学会発表] 微生物制御3.0 (2017)
  • 著者名/発表者名: 野村暢彦
  • 学会等名: 第31回日本バイオフィルム学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] 微生物バイオフィルム制御の新展開 (2017)
  • 著者名/発表者名: 野村暢彦
  • 学会等名: 日本セラミックス協会秋季シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] 集団微生物間ネットワークとバイオフィルム (2017)
  • 著者名/発表者名: 野村暢彦
  • 学会等名: 第66回日本感染症学会東日本地方会学術集会 第64回日本化学療法学会東日本支部総会 合同学会
  • 招待講演
• [学会発表] 微生物制御3.0 ~集団微生物学のすすめ~ (2017)
  • 著者名/発表者名: 野村暢彦
  • 学会等名: 農芸化学100年シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] 複合微生物系における細胞間シグナル伝達 (2017)
  • 著者名/発表者名: 野村暢彦
  • 学会等名: JBA 発酵と代謝研究会 平成29年度第2回勉強会
  • 招待講演
• [学会発表] 微生物細胞間シグナルの利用による革新的水処理技術への挑戦 (2014)
  • 著者名/発表者名: 豊福雅典、稲葉知大、尾花望、野村暢彦
  • 学会等名: 環境微生物系学会合同大会2014
  • 発表場所: アクトシティ浜松（静岡・浜松）
  • 年月日: 2014-10-21
  • 招待講演
• [学会発表] 微生物の城づくり ～微生物も会話し集団生活している～
  • 著者名/発表者名: 野村暢彦
  • 学会等名: 第2回日本微生物学連盟フォーラム『微生物―知られざるミクロのエンジニア』
  • 発表場所: 東京大学駒場キャンパス
  • 招待講演
• [学会発表] 微生物間コミュニケーションを利用したバイオフィルム制御技術の開発
  • 著者名/発表者名: 野村暢彦
  • 学会等名: 藪田セミナー
  • 発表場所: アクトシティ浜松コングレスセンター
  • 招待講演