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2019 年度 実績報告書

物質生産と環境保全に資する低温バイオテクノロジーに有用な好冷性微生物の探索と開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H04598
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)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード好冷性微生物 / 物質生産 / タンパク質生産 / タンパク質分泌生産
研究実績の概要

(1) 低温環境に生息する魚類腸内容物から分離した低温菌Shewanella vesiculosa HM13を宿主とした外来タンパク質分泌生産系の開発を進めた。本菌は、主要な分泌タンパク質であるP49を細胞外膜小胞の積荷として生産するため、P49をキャリアとすることで、外来タンパク質を膜小胞の積荷として生産することを試みた。低温菌Desulfotalea psychrophila DSM12343由来のBglA、低温菌Pseudoalteromonas nigrifacience Sq02由来のFkpAとPlsY、常温菌Pseudomonas putida KT2440由来のEstA、常温菌Shewanella oneidensis MR-1由来のOmcAとMtrCの遺伝子をそれぞれP49遺伝子の3´末端に融合し、S. vesiculosa HM13を宿主とした発現を試みた。その結果、EstA、OmcA、MtrC、PlsYについては、融合タンパク質の発現は確認できなかった。BglA融合型P49については、細胞画分に検出されたものの、膜小胞画分からは検出されなかった。一方、FkpA融合型P49は、細胞画分、膜小胞を除去した培養上清画分に加えて、膜小胞画分からも検出された。
(2) 低温菌P. nigrifacience Sq02の主要分泌タンパク質P320が、P320遺伝子近傍の遺伝子群がコードするⅡ型分泌装置に類似した装置によって細胞外に移行することを見いだした。一方、P320の機能解析を進めた。P320欠損株では、野生株に比べてバイオフィルム形成能が低下していたが、P320を含む培養上清をP320欠損株に添加するとバイオフィルム形成能が向上することが見いだされた。P320は、P320生産細胞のみならず、P320非生産細胞のバイオフィルム形成能も向上させることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] University of Naples "Federico II"(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      University of Naples "Federico II"
  • [国際共同研究] University of California, San Diego(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of California, San Diego
  • [国際共同研究] 西南大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      西南大学
  • [雑誌論文] Capsular polysaccharide from a fish-gut bacterium induces/promotes apoptosis of colon cancer cells in vitro through Caspases' pathway activation2022

    • 著者名/発表者名
      Di Guida Rossella、Casillo Angela、Stellavato Antonietta、Kawai Soichiro、Ogawa Takuya、Di Meo Celeste、Kawamoto Jun、Kurihara Tatsuo、Schiraldi Chiara、Corsaro Maria Michela
    • 雑誌名

      Carbohydrate Polymers

      巻: 278 ページ: 118908

    • DOI

      10.1016/j.carbpol.2021.118908

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification of a Putative Sensor Protein Involved in Regulation of Vesicle Production by a Hypervesiculating Bacterium, Shewanella vesiculosa HM132021

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama Fumiaki、Imai Tomoya、Aoki Wataru、Ueda Mitsuyoshi、Kawamoto Jun、Kurihara Tatsuo
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 12 ページ: 629023

    • DOI

      10.3389/fmicb.2021.629023

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Complete Lipooligosaccharide Structure from Pseudoalteromonas nigrifaciens Sq02-Rifr and Study of Its Immunomodulatory Activity2021

    • 著者名/発表者名
      Di Guida Rossella、Casillo Angela、Stellavato Antonietta、Di Meo Celeste、Kawai Soichiro、Kawamoto Jun、Ogawa Takuya、Kurihara Tatsuo、Schiraldi Chiara、Corsaro Maria Michela
    • 雑誌名

      Marine Drugs

      巻: 19 ページ: 646

    • DOI

      10.3390/MD19110646

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Membrane Vesicles Produced by Shewanella vesiculosa HM13 as a Prospective Platform for Secretory Production of Heterologous Proteins at Low Temperatures2021

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto Jun、Kurihara Tatsuo
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 2414 ページ: 191~205

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-1900-1_12

    • 査読あり
  • [学会発表] 細菌の細胞外膜小胞へのタンパク質輸送に関与する遺伝子クラスター2022

    • 著者名/発表者名
      栗原達夫
    • 学会等名
      ビタミンB研究委員会 第466回研究協議会
  • [学会発表] 細胞外膜小胞高生産菌の積荷タンパク質輸送における表層糖鎖合成酵素の機能2021

    • 著者名/発表者名
      都築大空、釜阪紘平、Liu Yuying、今井友也、川本純、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      第67回日本生化学会近畿支部例会
  • [学会発表] 細菌細胞外膜小胞へのタンパク質輸送に関与するII型分泌装置用輸送装置の特性解析2021

    • 著者名/発表者名
      玉田梨恵、榑林俊樹、Liu Yuying、川本純、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
  • [学会発表] Mechanism of protein loading onto membrane vesicles of Shewanella vesiculosa HM132021

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Kurihara
    • 学会等名
      EMBO Workshop on Bacterial membrane vesicles: Biogenesis, functions and medical applications
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 細胞外膜小胞へのタンパク質輸送における Wzx フリッパーゼホモログの機能2020

    • 著者名/発表者名
      釜阪紘平、川本純、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
  • [学会発表] Shewanella vesiculosa HM13 の表層糖鎖合成酵素による細胞外膜小胞構造と積荷タンパク質輸送の制御2020

    • 著者名/発表者名
      都築大空、釜阪紘平、Liu Yuying、今井友也、川本純、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      第21回極限環境生物学会年会
  • [学会発表] 細菌の細胞外膜小胞へのタンパク質輸送機構2020

    • 著者名/発表者名
      栗原達夫
    • 学会等名
      令和2年度日本農芸化学会東北支部シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] Mechanistic analysis of protein transport to extracellular membrane vesicles of a hypervesiculating bacterial strain, Shewanella vesiculosa HM132020

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Kurihara
    • 学会等名
      ASEMV2020 (Annual meeting of the American Society for Exosomes and Microvesicles)
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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