バイオフィルム形成分子機構を切り口とした微生物未知機能の解明

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19380189
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用分子細胞生物学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 森川 正章 北海道大学, 大学院・地球環境科学研究院, 教授 (20230104)
• 研究分担者: 鷲尾 健司 北海道大学, 大学院・地球環境科学研究院, 助教 (50241302)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 細胞間相互作用

研究概要

微生物が固体表面に付着して形成する高次構造体をバイオフィルムと呼ぶ。バイオフィルムでは細胞が高密度に存在するため、細胞間コミュニケーションが頻繁に起こり、個々の細胞が培養液中に浮遊した状態とは異なる挙動を示す。本研究課題では、環境微生物がバイオフィルム形成に伴って発現するユニークな特徴を発見し、その分子機構を解析した。さらに、バイオフィルム形成によって獲得するストレス耐性を各種環境汚染物質分解細菌に適用し、地球にやさしい持続的環境修復技術の基盤開発に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Dioxygen activation responsible for oxidation of aliphatic and aromatic hydrocarbon compounds: current state and variants (2010)
  • 著者名/発表者名: Morikawa M
  • 雑誌名: Appl Microbiol Biotechnol (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification and characterization of the genes responsible for the production of the cyclic lipopeptide arthrofactin by Pseudomonas sp. MIS38 (2010)
  • 著者名/発表者名: Washio K, Lim SP, Roongsawang N, Morikawa M
  • 雑誌名: Biosci Biotechnol Biochem (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] he Role of Urease Activity on Biofilm Formation by Staphylococcus sp. T-02 Isolated from the Toilet Bowl (2010)
  • 著者名/発表者名: Oki K, Washio K, Matsui D, Kato S, Hirata Y, Morikawa M
  • 雑誌名: Biosci Biotechnol Biochem 74巻 ページ: 583-589
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gene cloning and characterization of an aldehyde dehydrogenase from long-chain alkane degrading Geobacillus thermoleovorans B23 (2010)
  • 著者名/発表者名: Kato T, Miyanaga A, Kanaya S, Morikawa M
  • 雑誌名: Extremophiles 14巻 ページ: 33-39
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of bioremediation by utilizing biofilms (2009)
  • 著者名/発表者名: Morikawa M
  • 雑誌名: IFO Res Commun 23巻 ページ: 99-115
  • 査読あり
• [雑誌論文] Autochthonous bioaugmentation and its possible application to oil spills (2009)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa R, Nagai M, Morikawa M, Okuyama, H
  • 雑誌名: World J Microbiol Biotechnol 25巻 ページ: 1519-1528
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alkane inducible proteins in Geobacillus thermoleovorans B23 (2009)
  • 著者名/発表者名: Kato T, Miyanaga A, Kanaya S, Morikawa M
  • 雑誌名: BMC Microbiology 25巻 ページ: 9-60
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biofilm formation and proteolytic activities of Pseudoalte-romonas bacteria that were isolatedfrom fish farm sediments (2009)
  • 著者名/発表者名: Iijima S, Washio K, Okahara R, Morikawa M
  • 雑誌名: Microbial Biotechnol 2巻 ページ: 361-369
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flexible exportation mechanisms of arthrofactin in Pseudomonas sp (2009)
  • 著者名/発表者名: Lim SP, Roongsawang N, Washio K, Morikawa M
  • 雑誌名: MIS38. J Appl Microbiol 107巻 ページ: 157-166
  • 査読あり
• [雑誌論文] A turbine oil-degrading bacterial consortium from soils of oil fields and its characteristics (2008)
  • 著者名/発表者名: Ito H, Hosokawa R, Morikawa M, Okuyama H
  • 雑誌名: Int Biodeter Biodegr 61巻 ページ: 223-232
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of alkane hydroxylase genes in Rhodococcus sp. strain TMP2 that degrades a branched alkane (2008)
  • 著者名/発表者名: Takei D, Washio K, Morikawa M
  • 雑誌名: Biotechnol Lett 30巻 ページ: 1447-1452
  • 査読あり
• [雑誌論文] Production of sophorolipid biosurfactant by Pichia anomala (2008)
  • 著者名/発表者名: Thaniyavarn J, Chianguthai T, Sangvanich P, Roongsawang N, Washio K, Morikawa M, Thaniyavarn S
  • 雑誌名: Biosci Biotechnol Biochem 72巻 ページ: 2061-2068
• [雑誌論文] バイオフィルムの功罪 (2007)
  • 著者名/発表者名: 森川正章
  • 雑誌名: 食品衛生学雑誌 48巻 ページ: 389-J396
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo characterization of tandem C-terminal thioesterase domains in arthrofactin synthetase (2007)
  • 著者名/発表者名: Roongsawang N, Washio K, Morikawa M
  • 雑誌名: Chem Bio Chem 8巻 ページ: 501-512
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional analysis of a pyoverdine synthetase from Pseudomonas sp. MIS38 (2007)
  • 著者名/発表者名: Lim SP, Roongsawang N, Washio K, Morikawa M
  • 雑誌名: Biosci Biotechnol Biochem 71巻 ページ: 2002-2007
  • 査読あり
• [学会発表] Nitrosomonas europaeaのアンモニア酸化活性に影響を与える従属栄養細菌 (2010)
  • 著者名/発表者名: 坂上景子、伊東義兼、松本光史、鷲尾健司、森川正章
  • 学会等名: 日本農芸化学会2010
  • 発表場所: 東京大学駒場キャンパス
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] (p)ppGppの合成・代謝酵素SpoTによる環状リポペプチドの生産制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鷲尾健司、Siew Ping Lim、Niran Roongsawang、森川正章
  • 学会等名: 日本農芸化学会2010
  • 発表場所: 東京大学駒場キャンパス
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] ウキクサから単離したアルカン分解根圏細菌の評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木和也、山賀文子、鷲尾健司、森川正章
  • 学会等名: 日本農芸化学会2010
  • 発表場所: 東京大学駒場キャンパス
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] フロックを形成するアンモニア酸化細菌の単離ならびにその諸性質 (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊東義兼、松本光史、鷲尾健司、森川正章
  • 学会等名: 日本農芸化学会2010
  • 発表場所: 東京大学駒場キャンパス
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] Genetic analysis of synthetic regulation and transportation of lipopeptide type biosurfactant (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Morikawa
  • 学会等名: Workshop at Vietnamese Academy of Science and Technology
  • 発表場所: ベトナム、ハノイ
  • 年月日: 20090428-20070429
• [学会発表] Pseudomonas属細菌の環状リポペプチド生産制御機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 森川正章
  • 学会等名: 北海道大学シンポジウム『北大の研究者達がつむぐ微生物の世界』
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2009-12-18
• [学会発表] ウキクサと根圏細胞の相利共生作用による汚染浄化法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 森川正章
  • 学会等名: 日本水処理生物学会第46回大会
  • 発表場所: 高知市文化プラザかるぽーと
  • 年月日: 2009-11-12
• [学会発表] 火力発電所硝化槽より単離した新規メタノール資化細菌の諸特性解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 石川絵理奈、伊東義兼、鷲尾健司、松本光史、森川正章
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2009-10-24
• [学会発表] 超好熱性アーキアThermococcus kodakaraensis KOD1由来細胞表在タンパク質Slpの機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 阿形〓子、鷲尾健司、金井保、跡見晴幸、今中忠行、森川正章
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] Biofilm formation and effective production of menaquinone-7 (Vitamin K2) by Bacillus subtilis: Lost of the world in environmental bacteria (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Washio, M. Morikawa
  • 学会等名: Japan-Argentina Workshop
  • 発表場所: アルゼンチン・ブエノスアイレス
  • 年月日: 2009-08-03
• [学会発表] バイオフィルムに見られるナフタレン分解活性遅延の理由 (2009)
  • 著者名/発表者名: 森川正章
  • 学会等名: 環境バイオテクノロジー学会2009
  • 発表場所: 東京大学弥生講堂
  • 年月日: 2009-06-23
• [学会発表] 微生物によるジクロロメタン分解に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 菅田曜、岩崎一弘、大川恵、森川正章、宮崎英男、坂間至朗
  • 学会等名: 環境バイオテクノロジー学会2009
  • 発表場所: 東京大学弥生講堂
  • 年月日: 2009-06-13
• [学会発表] トナム、ハノイ(13)森川正章、微生物から見た界面の世界・バイオサーファクタントとバイオフィルム (2009)
  • 著者名/発表者名: 森川正章
  • 学会等名: 日本化粧品技術者会
  • 発表場所: 薬業年金会館(大阪市)
  • 年月日: 2009-04-17
• [学会発表] 根圏細菌Acinetobacter sp. P23株のバイオフィルム形成遺伝子の探索 (2009)
  • 著者名/発表者名: 羽山亨、山賀文子、鷲尾健司、森川正章
  • 学会等名: 日本農芸化学会2009
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] バイオフィルム形成能の高いアルカン分解細菌の探索 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋康徳、嶋田恒平、鷲尾健司、森川正章
  • 学会等名: 日本農芸化学会2009
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] 枯草菌バイオフィルムによるメナキノンの菌体外生産 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山崎和彦、相原悠、大胡康、鷲尾健司、森川正章
  • 学会等名: 日本農芸化学会2009
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] Anammox細菌のグラニュール形成に関するプロテオミック解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 東條ふゆみ、伊東義兼、鷲尾健司、岡部聡、森川正章
  • 学会等名: 日本農芸化学会2009
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] バイオフィルム利用の将来展望 (2009)
  • 著者名/発表者名: 森川正章
  • 学会等名: 日本農芸化学会2009
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] Sustainable Bioremediation Technology by Utilizing Biofilms (2009)
  • 著者名/発表者名: Morikawa M
  • 学会等名: 招待講演
  • 発表場所: 全南大学(韓国・光州市)
  • 年月日: 2009-02-25
• [学会発表] 環状リポペプチド、アルスロファクチンの産生を制御する(p)ppGpp合成・代謝酵素、SpoTの機能解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鷲尾健司、リムシューピン、ルーンサワンニラン、森川正章
  • 学会等名: 日本分子生物学会・日本生化学会合同大会(BMB2008)
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] Staphylococcus属細菌のバイオフィルム形成における尿素分解酵素(ウレアーゼ)の役割 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大木海平、松井大悟、平田善彦、鷲尾健司、森川正章
  • 学会等名: 日本分子生物学会・日本生化学会合同大会(BMB2008)
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] 「バイオフィルム研究の様々な切り口ー分子、細胞、生態ー」バイオフィルムを利用した持続的環境浄化技術の基盤開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 森川正章、
  • 学会等名: 日本微生物生態学会第24回大会シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2008-11-17
• [学会発表] Advances in Biofilm Research to Inhibit Biocorrosion (2008)
  • 著者名/発表者名: Morikawa M
  • 学会等名: AROWorkshop
  • 発表場所: アメリカ、ダラス
  • 年月日: 2008-09-22
• [学会発表] 新規アゾ染料分解脱色細菌の探索 (2008)
  • 著者名/発表者名: Volta R.T. Gurning, 鷲尾健司、森川正章
  • 学会等名: 環境バイオテクノロジー学会2008
  • 発表場所: 文部科学省研究交流センター
  • 年月日: 2008-06-25
• [学会発表] Biofilm formation by Bacillus subtilis 168, incompatible function of sfp (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Aibara, K. Washio, M. Morikawa
  • 学会等名: ASM General Meeting 108th
  • 発表場所: ボストンコンベンションセンター(アメリカ・ボストン)
  • 年月日: 2008-06-14
• [学会発表] Efficacy of biofilm formation by naphthalene degrading Pseudomonasstutzeri T102 toward bioremediation technology (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Shimada, K. Washio, M. Morikawa
  • 学会等名: ASM General Meeting 108th
  • 発表場所: ボストンコンベンションセンター(アメリカ・ボストン)
  • 年月日: 2008-06-02
• [学会発表] A lipopeptide biosurfactant produced by Pseudomonas sp. MIS38, characterization and functional analyses of the synthetase geneA lipopeptide biosurfactant produced by Pseudomonas sp (2008)
  • 著者名/発表者名: Morikawa M
  • 学会等名: 招待講演
  • 発表場所: 華東理工大学(中国・上海)
  • 年月日: 2008-05-20
• [学会発表] Efficacy of biofilm formation by naphthalene degrading Pseudomonas stutzeri T102 toward bioremediation technology (2008)
  • 著者名/発表者名: Morikawa M
  • 学会等名: BIT's 1st Annual World Congress of ibio2008
  • 発表場所: New Century Grand Hotel(中国・杭州)
  • 年月日: 2008-05-19
• [学会発表] Pseudomonas sp. MIS38株の成長相とバイオサーファクタント生産 (2007)
  • 著者名/発表者名: 鷲尾健司, Siew Ping Lim、RoongsawangNiran、森川正章
  • 学会等名: 生化学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2007-12-12
• [学会発表] Pseudomonas sp. MIS38株由来の二つの環状リポペプチド類ABC-トランスポーター (2007)
  • 著者名/発表者名: Siew Ping Lim, Niran Roongsawang, 鷲尾健司、森川正章
  • 学会等名: 生化学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2007-12-12
• [学会発表] 環境微生物の生存戦略 (2007)
  • 著者名/発表者名: 森川正章、相原悠、山崎和彦、鷲尾健司
  • 学会等名: 生化学会北海道支部シンポジウム
  • 発表場所: 阪大学吹田キャンパス
  • 年月日: 2007-07-06
• [学会発表] 細菌バイオフィルムと浮遊細胞の耐熱性比較 (2007)
  • 著者名/発表者名: 東條ふゆみ、佐藤禅、鷲尾健司、森川正章
  • 学会等名: 環境バイオテクノロジー学会
  • 発表場所: 大阪大学吹田キャンパス
  • 年月日: 2007-06-26
• [学会発表] Genes Responsible for the Transportation of Arthrofactin (Arf) in Pseudomonas sp. MIS38 (2007)
  • 著者名/発表者名: Lim S P, Roongsawang N, Washio K, Morikawa M
  • 学会等名: ASM General meeting 107th
  • 発表場所: メトロトロントコンベンションセンター(カナダ・トロント)
  • 年月日: 2007-05-25
• [図書] バイオフィルム-微生物の生存戦略を生かす(福井作蔵・秦野琢之編) (2009)
  • 著者名/発表者名: 森川正章
  • 総ページ数: 444-454
  • 出版者: 地人書館
• [図書] バイオサーファクタントを利用したバイオフィルムの形成と阻害(ブッカーズ) (2008)
  • 著者名/発表者名: 鷲尾健司、森川正章
  • 総ページ数: 278-287
  • 出版者: 株式会社エヌティーエス
• [図書] 将来展望バイオフィルムがもたらすブレークスルーの可能性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 森川正章, 他46名
  • 総ページ数: 389-399
  • 出版者: 株式会社エヌティーエス
• [備考]
  • URL: http://noah.ees.hokudai.ac.jp/emb/morikawalab/index.html
• [産業財産権] キノン類の製造方法
  • 発明者名: 森川正章、大胡康
  • 権利者名: 北海道大学、(株)日清ファルマ
  • 産業財産権番号: 特願
• [産業財産権] 新規水草根圏微生物
  • 発明者名: 森川正章、鷲尾健司、山賀文子
  • 権利者名: 北海道大学
  • 公開番号: 特開2009-247279