微好気環境に特異的な微生物代謝とその制御に関する研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20380046
• 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: 応用微生物学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 新井 博之 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教 (70291052)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• キーワード: 好気 / 嫌気 / 微好気 / 呼吸 / 光合成 / 脱窒 / 緑膿菌

研究概要

通性嫌気性細菌である緑膿菌、酸素非発生型光合成細菌、好熱性水素細菌を対象として、全ゲノム情報に基づくマイクロアレイ解析を中心に、微好気環境に特異的な微生物代謝について研究を行い、好気呼吸に関与する末端酸化酵素を含めたエネルギー代謝制御の全容と、その制御を行う転写調節因子を明らかにした。特に緑膿菌においては、微好気呼吸を担う高親和性酵素がサブユニット交換により機能改変する新たなメカニズムを解明した。

研究成果

• [雑誌論文] A novel enzymatic system against oxidative stress in the thermophilic hydrogen-oxidizing bacterium Hydrogenobacter thermophilus (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuya Sato, Masafumi Kameya, Shinya Fushinobu, Takayoshi Wakagi, Hiroyuki Arai, Masaharu Ishii, and Yasuo Igarashi
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 7 ページ: 34825
  • DOI: DOI:10.1371/journal.pone.0034825
  • 査読あり
• [雑誌論文] Trade-off between oxygen and iron acquisition in bacterial cells at the air-liquid interface, FEMS Microbiol (2011)
  • 著者名/発表者名: Kyosuke Yamamoto, Hiroyuki Arai, Masaharu Ishii, and Yasuo Igarashi
  • 雑誌名: Ecol 巻: 77 ページ: 83-94
  • DOI: DOI:10.1111/j.1574-6941.2011.01087.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation and function of versatile aerobic and anaerobic respiratory metabolism in Pseudomonas aeruginosa (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Arai
  • 雑誌名: Front Microbio 巻: 2 ページ: 103
  • DOI: DOI:10.3389/fmicb.2011.00103
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complete genome sequence of the thermophilic, obligately chemolithoautotrophic hydrogen oxidizing bacterium Hydrogenobacter thermophilus TK-6 (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Arai, Haruna Kanbe, Masaharu Ishii, and Yasuo Igarashi
  • 雑誌名: J Bacteriol 巻: 192(10) ページ: 2651-2652
  • DOI: DOI:10.1128/JB.00158-10
• [雑誌論文] Differential expression of multiple terminal oxidases for aerobic respiration in Pseudomonas aeruginosa (2010)
  • 著者名/発表者名: Takuro Kawakami, Miho Kuroki, Masaharu Ishii, Yasuo Igarashi and Hiroyuki Arai
  • 雑誌名: Environ Microbiol 巻: 12(6) ページ: 1399-1412
  • DOI: DOI:10.1111/j.1462-2920.2009.02109.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Daijiro Ohmori, Masaharu Ishii, and Yasuo Igarashi, Enzymatic and electron paramagnetic resonance studies of anabolic pyruvate synthesis by pyruvate : ferredoxin oxidoreductase from Hydrogenobacter thermophilus (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Ikeda, Masahiro Yamamoto, Hiroyuki Arai
  • 雑誌名: FEBS J 巻: 277(2) ページ: 501-510
  • DOI: DOI:10.1111/j.1742-4658.2009.07506.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Masaharu Ishii, and Yasuo Igarashi, Ferredoxin-NADP+reductase from the thermophilic hydrogen-oxidizing bacterium, Hydrogenobacter thermophilus TK-6 (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Ikeda, Miyuki Nakamura, Hiroyuki Arai
  • 雑誌名: FEMS Microbio. Lett 巻: 297 ページ: 124-130
  • DOI: DOI:10.1111/j.1574-6968.2009.01667.x
  • 査読あり
• [学会発表] 緑膿菌におけるcbb3-type cytochrome c oxidaseのサブユニットシャッフリング (2012)
  • 著者名/発表者名: 長村達也、川上卓郎、石井正治、五十嵐泰夫、新井博之
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 京都女子大学(京都)
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] 緑膿菌における好気および嫌気呼吸代謝の多様性と調節機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 新井博之
  • 学会等名: 緑膿菌感染症研究会
  • 発表場所: 慶應義塾大学(東京)
  • 年月日: 2012-02-18
• [学会発表] 緑膿菌における複数のcbb3 cytochrome c oxidaseの機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長村達也,川上卓郎,石井正治,五十嵐泰夫,新井博之
  • 学会等名: 日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都国際会館(京都)
  • 年月日: 2011-09-24
• [学会発表] 緑膿菌における好気および嫌気呼吸酵素の特徴と遺伝子発現制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 新井博之
  • 学会等名: 日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 兵庫県立大学(兵庫)
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] Characterization of multiple terminal oxidases for aerobic respiration in Pseudomonas aeruginosa (2011)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Osamura, Takuro Kawakami, Masaharu Ishii, and Yasuo Igarashi, and Hiroyuki Arai
  • 学会等名: Pseudomonas
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 2011-09-06
• [学会発表] 好熱性水素細菌Hydrogenobacter thermophilusの好気呼吸および嫌気脱窒遺伝子の環境変化に応じた発現調節 (2011)
  • 著者名/発表者名: 新井博之、神邉悠奈、石井正治、五十嵐泰夫
  • 学会等名: 環境バイオテクノロジー学会大会
  • 発表場所: 東京大学(東京)
  • 年月日: 2011-06-21
• [学会発表] Characterization of multiple terminal oxidases for aerobic respiration in Pseudomonas aeruginosa (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Arai, Tatsuya Osamura, Takuro Kawakami, Masaharu Ishii, and Yasuo Igarashi
  • 学会等名: ASM general meeting
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 2011-05-24
• [学会発表] 好気性光合成細菌Roseobacter denitrificans OCh114の光酸化ストレス防御に関わるσ因子の機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 青山晴菜、木村真人、石井正治、五十嵐泰夫、新井博之
  • 学会等名: 日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 東北学院大学(仙台)
  • 年月日: 2011-03-15
• [学会発表] 好熱性水素細菌Hydrogenobacter thermophilusの好気呼吸および嫌気硝酸呼吸(脱窒)関連遺伝子の発現調節 (2010)
  • 著者名/発表者名: 新井博之、神邉悠奈、石井正治、五十嵐泰夫
  • 学会等名: 日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(神戸)
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] 緑膿菌の好気呼吸における末端酸化酵素のプロトン排出効率に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 長村達也,川上卓郎,石井正治,五十嵐泰夫,新井博之
  • 学会等名: 日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(神戸)
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] Functional analysis of two DNR-type denitrification regulators of the aerobic photosynthetic bacterium Roseobacter denitrificans OCh114 (2010)
  • 著者名/発表者名: Makoto Kimura, Hiroyuki Arai, Msaharu Ishii, and Yasuo Igarashi
  • 学会等名: ASM Meeting
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2010-05-25
• [学会発表] ゲノム解析から見えてきた好熱性絶対独立栄養性水素細菌Hydrogenobacter thermophilusの特徴 (2009)
  • 著者名/発表者名: 新井博之、石井正治、五十嵐泰夫
  • 学会等名: 日本生物工学会大会
  • 発表場所: 名古屋大学(名古屋)
  • 年月日: 2009-09-24
• [学会発表] Masaharu Ishii, and Yasuo Igarashi, Transcriptome response to nitric oxide in Pseudomonas aeruginosa (2009)
  • 著者名/発表者名: Miho Kuroki, Hiroyuki Arai
  • 学会等名: Pseudomonas meeting
  • 発表場所: Hannover, Germany
  • 年月日: 2009-08-14