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2021 年度 実績報告書

複合生物系を形作るポストコッホ微生物

計画研究

研究領域超地球生命体を解き明かすポストコッホ機能生態学
研究課題/領域番号 19H05682
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)

研究分担者 豊福 雅典  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (30644827)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2024-03-31
キーワード微生物間相互作用 / イメージング解析
研究実績の概要

微生物は環境や生育段階に応じてその細胞代謝を変化させることが知られている。そこで、それぞれの微生物の各栄養条件下ごとの自家蛍光プロファイルを経時的に取得し、各微生物の環境ごとの細胞代謝をデータベース化する。特に、細胞間相互作用についてCRIF等を用いた解析もあわせて進める。今年度、シグナル産生菌とサンプリングされた細菌について、その蛍光スペクトルの変化を解析した。その結果、圃場から単離した細菌において、シグナルAを添加することで、細胞の自家蛍光が強く変化した細菌が検出出来た。それらはグラム陽性・陰性の両細菌群に分布する興味深い成果が得られた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

自家蛍光によるシグナル応答解析において、グラム陰性細菌のみならずグラム陽性細菌まで広く検出出来ることが示された。具体的には、圃場の作物等サイトより採取した土壌から細菌を単離した。単離した各細菌細胞を適宜条件下で自家蛍光解析し、差異が検出され解析可能であることが示された。まず、概ね目的を達成出来ることに目処が付いたので、さらに相互作用におけるシグナル応答についても解析を進めた。その結果、シグナルの添加によって同様に差異が見られたので、実際にシグナル応答についてバイオアッセイ等の検証を行い、確かにシグナルに応答している結果が得られた。

今後の研究の推進方策

シグナル添加による、自家蛍光変化がどのようなメカニズムでシグナルに応答しているかを遺伝子レベルまで解析を行う。

  • 研究成果

    (34件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 6件、 査読あり 17件、 オープンアクセス 13件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件、 招待講演 13件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Novel Insights into Microbial Behavior Gleaned Using Microfluidics2023

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Kohei、Li Xiaojie、Kunoh Tatsuki、Nagasawa Ryo、Takeshita Norio、Utada Andrew S.
    • 雑誌名

      Microbes and Environments

      巻: 38 ページ: -

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME22089

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of LthB, a gene encoding a putative glycosyltransferase family 8 protein required for Leptothrix sheath formation.2023

    • 著者名/発表者名
      Kunoh T, Yamamoto T, Ono E, Sugimoto S, Takabe K, Takeda M, Utada AS, Nomura N
    • 雑誌名

      Appl. Environ. Microbiol.

      巻: 88 ページ: -

    • DOI

      10.1128/aem.01919-22

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a gene replacement method for the filamentous bacterium Leptothrix cholodnii SP-62023

    • 著者名/発表者名
      Kunoh T, Ono E, Yamamoto T, Suzuki I, Takeda M, Nomura N.
    • 雑誌名

      Bio-protocol

      巻: 13 ページ: e4652

    • DOI

      10.21769/BioProtoc.4652

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Intracellular Phage tail-like nanostructures affect susceptibility of Streptomyces lividans to osmotic stress.2023

    • 著者名/発表者名
      Nagakubo T, Asamizu S, Yamamoto T, Kato M, Nishiyama T, Toyofuku M, Nomura N, Onaka H.
    • 雑誌名

      mSphere

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1128/msphere.00114-23

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Iron delivery through membrane vesicles in Corynebacterium glutamicum.2023

    • 著者名/発表者名
      Kawashima K, Nagakubo T, Nomura N, Toyofuku M.
    • 雑誌名

      Microbiol Spectr

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1128/spectrum.01222-23

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genome-encoded ABCF factors implicated in intrinsic antibiotic resistance in Gram-positive bacteria: VmlR2, Ard1 and CplR.2023

    • 著者名/発表者名
      Obana N, Takada H, Crowe-McAuliffe C, Iwamoto M, Egorov AA, Wu KJY, Chiba S, Murina V, Paternoga H, Tresco BIC, Nomura N, Myers AG, Atkinson GC, Wilson DN, Hauryliuk V.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1093/nar/gkad193, 2023

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Visualization and characterization of spore morphogenesis in Paenibacillus polymyxa ATCC395642022

    • 著者名/発表者名
      Abe Kimihiro、Kato Hiroko、Hasegawa Yuta、Yamamoto Tatsuya、Nomura Nobuhiko、Obana Nozomu
    • 雑誌名

      The Journal of General and Applied Microbiology

      巻: 68 ページ: 79~86

    • DOI

      10.2323/jgam.2021.10.006

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phage Genes Induce Quorum Sensing Signal Release through Membrane Vesicle Formation2022

    • 著者名/発表者名
      Yasuda Marina、Yamamoto Tatsuya、Nagakubo Toshiki、Morinaga Kana、Obana Nozomu、Nomura Nobuhiko、Toyofuku Masanori
    • 雑誌名

      Microbes and Environments

      巻: 37 ページ: -

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME21067

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Simple One-Step and Rapid Patterning of PDMS Microfluidic Device Wettability for PDMS Shell Production2022

    • 著者名/発表者名
      Feng Chunying、Takahashi Kohei、Zhu Jianan
    • 雑誌名

      Frontiers in Bioengineering and Biotechnology

      巻: 10 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fbioe.2022.891213

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Microdroplet-Based In Situ Characterization Of The Dynamic Evolution Of Amorphous Calcium Carbonate during Microbially Induced Calcium Carbonate Precipitation2022

    • 著者名/発表者名
      Feng Chunying、Zhao Shufeng、Zong Yiwu、He Qing、Winarto William、Zhang Wenchao、Utada Andrew S.、Zhao Kun
    • 雑誌名

      Environmental Science & Technology

      巻: 56 ページ: 11017~11026

    • DOI

      10.1021/acs.est.1c08858

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Single Shot of Vesicles2022

    • 著者名/発表者名
      Toyofuku Masanori、Kikuchi Yousuke、Taoka Azuma
    • 雑誌名

      Microbes and Environments

      巻: 37 ページ: -

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME22083

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bacterial chemotaxis to saccharides is governed by a trade-off between sensing and uptake2022

    • 著者名/発表者名
      Norris Noele、Alcolombri Uria、Keegstra Johannes M.、Yawata Yutaka、Menolascina Filippo、Frazzoli Emilio、Levine Naomi M.、Fernandez Vicente I.、Stocker Roman
    • 雑誌名

      Biophysical Journal

      巻: 121 ページ: 2046~2059

    • DOI

      10.1016/j.bpj.2022.05.003

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Controllable secretion of multilayer vesicles driven by microbial polymer accumulation.2022

    • 著者名/発表者名
      Koh S, Sato M, Yamashina K, Usukura Y, Toyofuku M, Nomura N, Taguchi S.
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 12 ページ: 3393

    • DOI

      10.1038/s41598-022-07218-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Membrane Vesicles Derived from Clostridium botulinum and Related Clostridial Species Induce Innate Immune Responses via MyD88/TRIF Signaling in vitro.2022

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi N, Abe K, Akagi S, Kitamura M, Shiraishi Y, Yamaguchi A, Yutani M, Amatsu S, Matsumura T, Nomura N, Ozaki N, Obana N, Fujinaga Y.
    • 雑誌名

      Front Microbiol.

      巻: 13 ページ: 720308

    • DOI

      10.3389/fmicb.2022.720308

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Alcanivorax borkumensis Biofilms Enhance Oil Degradation By Interfacial Tubulation.2022

    • 著者名/発表者名
      Prasad M, Obana N, Lin SZ, Sakai K, Blanch-Mercader C, Prost J, Nomura N, Rupprecht JF, Fattaccioli J, Utada AS
    • 雑誌名

      bioRxiv.

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1101/2022.08.06.503017

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Porous Pellicle Formation of a Filamentous Bacterium, Leptothrix.2022

    • 著者名/発表者名
      Kunoh T, Yamamoto T, Prasad M, Ono E, Li X, Sugimoto S, Iida E, Obana N, Takeda M, Nomura N, Utada AS.
    • 雑誌名

      Appl. Environ. Microbiol.

      巻: 88 ページ: -

    • DOI

      10.1128/aem.01341-22

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physiological Benefits of Oxygen-Terminating Extracellular Electron Transfer.2022

    • 著者名/発表者名
      Tokunou Y, Toyofuku M, Nomura N.
    • 雑誌名

      mBio

      巻: 13 ページ: e0195722

    • DOI

      10.1128/mbio.01957-22

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Composition and functions of bacterial membrane vesicles.2022

    • 著者名/発表者名
      Toyofuku M, Schild S, Kaparakis-Liaskos M, Eberl L.
    • 雑誌名

      Nat Rev Microbiol.

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41579-023-00875-5

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 細菌の集団性と社会性2022

    • 著者名/発表者名
      野村暢彦,豊福雅典,尾花望
    • 学会等名
      第96回日本細菌学会総会 総会長企画シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 微生物間のコミュニケーション2022

    • 著者名/発表者名
      野村暢彦
    • 学会等名
      令和4年度「福島イノベーション・コースト構想の実現に貢献する人材育成」成果報告会
    • 招待講演
  • [学会発表] Biofilms and membrane vesicles2022

    • 著者名/発表者名
      Nomura N
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Legionella
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 細菌が放つ細胞外膜小胞メンブレンベシクル 細胞死を介した生成機構による情報伝達と遺伝子多様性の維持2022

    • 著者名/発表者名
      野村暢彦
    • 学会等名
      第59回日本細菌学会中部支部総会
    • 招待講演
  • [学会発表] 微生物制御の今後の展開 バイオフィルムの理解と制御2022

    • 著者名/発表者名
      野村暢彦
    • 学会等名
      品質保証懇話会(日本食品工業倶楽部)
    • 招待講演
  • [学会発表] 微生物は集団になり社会性を創発する 微生物も群れて会話する2022

    • 著者名/発表者名
      野村暢彦
    • 学会等名
      日本学術会議 食料科学委員会・農学委員会合同 農芸化学分科会主催 連続公開シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 細菌の集団性と不均一性 細胞を壊さずに解析することで見えてくること2022

    • 著者名/発表者名
      野村暢彦
    • 学会等名
      [大隅基礎科学創成財団]微生物コンソーシアム 第5回全体会
    • 招待講演
  • [学会発表] 見るだけで細胞の種類・機能・状態を評価 誰もがスマホでポケモンGoのように2022

    • 著者名/発表者名
      野村暢彦
    • 学会等名
      Laboratory Automation研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 細菌の集団と不均一性の理解と展望~サイエンスとテクノロジーの双輪~2022

    • 著者名/発表者名
      野村暢彦
    • 学会等名
      第29回内毒素・LPS研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 21世紀の微生物制御に向けて 微生物の集団性と生態の理解2022

    • 著者名/発表者名
      野村暢彦
    • 学会等名
      ISIJ MIC研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 微生物間のコミュニケーション2022

    • 著者名/発表者名
      野村暢彦
    • 学会等名
      常総学院高等学校 講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] バイオフィルムは細胞不均一性をうむ場である2022

    • 著者名/発表者名
      野村暢彦
    • 学会等名
      糸状菌遺伝子研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 微生物制御3.0を目指して ~微生物の集団性と不均一性の理解~2022

    • 著者名/発表者名
      野村暢彦
    • 学会等名
      公益社団法人新化学技術推進協会ライフサイエンス技術部会反応分科会
    • 招待講演
  • [図書] Nextcom2022

    • 著者名/発表者名
      野村暢彦
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      株式会社KDDI総合研究所
  • [図書] 成形加工 2023年2月号特集2022

    • 著者名/発表者名
      野村暢彦
    • 総ページ数
      1
    • 出版者
      インフォーママーケッツジャパン(株)
  • [図書] 発酵・醸造食品の最前線??2022

    • 著者名/発表者名
      山本達也、野村暢彦
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      株式会社シーエムシー出版
    • ISBN
      978-4-7813-1656-7

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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