特殊な代謝系を有する酢酸菌のゲノム解析とバイオマスの糖化における応用

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22510222
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用ゲノム科学
• 研究機関: 近畿大学
• 研究代表者: 東 慶直 近畿大学, 生物理工学部, 准教授 (90333509)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 酢酸菌 / Acetobacter pasteurianus / バイオエタノール / グリセロール代謝 / 代謝マップ / Gluconacetobacter xylinus / ゲノム解析 / バクテリア・セルロース

研究概要

全ゲノムDNA 配列を決定した酢酸菌Acetobacter pasteurianus の代謝組織図をゲノム情報に基づく細菌の代謝経路ごとのデータを導入し、網羅的にかつ俯瞰できる代謝全体像を描き出した。その代謝経路図を用いて、ゲノム情報を解読したGluconacetobacter xylinus など合計で25 菌種の酢酸菌のゲノム情報を利用可能な酢酸菌類縁菌の代謝を一瞥で比較できる比較代謝経路図を自動的に作成するシステムを完成させた。A.pasteurianus はグリセロールを唯一の炭素源として増殖し、酵母の増殖を促す分子量180 の中和糖を生産する。この酢酸菌を用いて、粗グリセロールを用いたバイオエタノールの生産のための複合発酵系を構築した。グリセロール代謝や有用代謝経路の発掘とともに、酢酸菌の有用形質の融合法に関して特許申請した。

研究成果

• [雑誌論文] Preparation of carboxylated Ag nanoparticles as a coating material for medical devicesand control of antibacterial activity (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Furuzono, T. Iwamoto, Y. Azuma, M. Okada, Y. Sawa
  • 雑誌名: Journal of Artificial Organs 巻: in printing
• [雑誌論文] Complete genome sequence of a cellulose-producing bacterium, Gluconacetobacter xylinus NBRC 3288, isolated from vinegar. (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Ogino, Y. Azuma, H. Nakazawa, M. Matsutani, A. Hasegawa, K. Otsuyama, K. Matsushita, N. Fujita, M. Shirai
  • 雑誌名: J. Bacteriology 巻: 193 (24) ページ: 6997-8
• [学会発表] Genome analyses for hyper glucose tolerance of acetic acid bacteria (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Hadano, N. Higashiura, H. Hirakawa, S. Takebe, K. Matsushita, Y. AZUMA
  • 学会等名: Tanticharoenia sakaeratensis and Asaia bogorensis.、2013年度日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] Genome Analyses for High Glucose Tolerance of Acetic Acid Bacteria (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Hadano, N. Higashiura, H. Hirakawa, S. Takebe, K. Matsushita, Y. Azuma
  • 学会等名: 113rd General Meeting: American society for Microbiology
  • 発表場所: Denver, USA
  • 年月日: 2013-03-20
• [学会発表] 酢酸菌のストレス応答に関するゲノム解析～耐糖性の例～ (2013)
  • 著者名/発表者名: 波多野裕美、東裏典枝、高見晶子、平川英樹、武部 聡、松下一信、東 慶直
  • 学会等名: 第7回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 長浜バイオ大学
  • 年月日: 2013-03-08
• [学会発表] 病原性酢酸菌Asaia bogorensis のゲノム解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 東裏典枝、波多野裕美、高見晶子、平川英樹、武部 聡、松下一信、東 慶直
  • 学会等名: 第7回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 長浜バイオ大学
  • 年月日: 2013-03-08
• [学会発表] 酢酸菌のストレス応答に関するゲノム解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 東 慶直
  • 学会等名: 第7回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 長浜バイオ大
  • 年月日: 2013-03-08
• [学会発表] Genome analysis for hyper glucose tolerance of acetic acid bacteria, Tanticharoenia sakaeratensis and Asaia bogorensis (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Hadano, K. Omura, H. Hirakawa, S. Takebe, K. Matsushita, Y. Azuma.
  • 学会等名: 第3回国際酢酸菌学会
  • 発表場所: Cordoba Univ., Spain
  • 年月日: 2012-04-12
• [学会発表] Genome analysis for hyper glucose tolerance of acetic acid bacteria, Tanticharoenia sakaeratensis and Asaia bogorensis. (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Hadano, K. Omura, H. Hirakawa, S. Takebe, K.. Matsushita, Y. Azuma
  • 学会等名: 第3回国際酢酸菌学会
  • 発表場所: Cordoba Univ., Spain
  • 年月日: 2012-04-12
• [学会発表] 微生物のゲノム解析ー病原性菌から有用細菌まで (2012)
  • 著者名/発表者名: 東 慶直
  • 学会等名: 第9回アグリバイオ・セミナー
  • 発表場所: 奈良市
  • 年月日: 2012-03-12
• [学会発表] 産業有用微生物のストレス耐性化育種とそのゲノム情報解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 東 慶直
  • 学会等名: わかやまテクノゼジネスフェア
  • 発表場所: 和歌山市
  • 年月日: 2011-12-07
• [図書] 「遺伝子・ゲノムの構造」「酢の機能と科学」酢酸菌研究会編
  • 著者名/発表者名: 東 慶直
  • 総ページ数: 150-157
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] Genetic instability of Acetobacter pasteurianus revealed by whole genome analyses
  • 著者名/発表者名: Y. Azuma
  • 出版者: 近畿大学 生物理工学部紀要
• [産業財産権] 融合微生物及びその融合微生物を用いた発酵産物の製造方法 (2013)
  • 発明者名: 東 慶直、波多野 裕美
  • 権利者名: 学校法人近畿大学
  • 産業財産権番号: 特願,2013-000843
  • 出願年月日: 2013-01-08