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2012 年度 実績報告書

Na/K比に依存しないヨーロッパ腐蛆病菌の増殖を可能にした原因遺伝子の同定

研究課題

研究課題/領域番号 22580345
研究機関独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構

研究代表者

高松 大輔  独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 動物衛生研究所・細菌・寄生虫研究領域, 主任研究員 (60414728)

研究期間 (年度) 2010-10-20 – 2013-03-31
キーワードミツバチ / ヨーロッパ腐蛆病 / 培養性状 / Na+排出ポンプ
研究概要

Melissococcus plutoniusはミツバチの健康を脅かすヨーロッパ腐蛆病の原因菌である。本菌の培養にはカリウム塩を添加した低Na+高K+培地が必要であり、高Na+低K+培地には発育しないとされている。しかし、我が国には高Na+低K+培地にも発育するM. plutonius株(非典型株)が存在することが明らかとなったため、本課題では「M. plutonius非典型株の高Na+低K+培地での増殖を可能にした遺伝的背景を特定し、その情報を正確なヨーロッパ腐蛆病診断に役立てること」を目的として研究を行った。
最終年度では、これまでの研究の結果見つかったNa+排出ポンプ遺伝子の変異が典型株におけるカリウム塩要求性に関与していることを証明するため、活性型のcation-transporting ATPase遺伝子またはNa+/H+ antiporter遺伝子を野外で分離された典型株に導入し、高Na+低K+培地でも発育することを確認した。
期間全体を通じた研究の結果、国内のM. plutonius株には、Na+排出ポンプ遺伝子が不活化されている典型株と正常な非典型株が存在することが明らかになった。通常、生物は細胞内を低Na+高K+に維持することで正常な生命活動を行っている。Na+排出ポンプは細胞内から細胞外にNa+を排出することで、細胞内を低Na+高K+状態を維持していると推測されている。そのため、Na+をくみ出せない典型株はカリウム塩を多量に添加した低Na+高K+培地内でのみ、自らの細胞内を低Na+高K+濃度に維持でき、増殖できるのだろうと考えられる。
以上の結果から、日本国内には上記の様な遺伝的背景の違いから、カリウム塩要求性の異なる M. plutonius株が存在していることが明らかとなり、より正確なヨーロッパ腐蛆病の診断に貢献する重要な知見となった。

現在までの達成度 (区分)
理由

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Identification of mutations involved in the requirement of potassium for growth of typical Melissococcus plutonius strains2013

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Takamatsu, Rie Arai, Tohru Miyoshi-Akiyama, Kayo Okumura, Masatoshi Okura, Teruo Kirikae, Atsuko Kojima, Makoto Osaki
    • 雑誌名

      Applied and Environmental Microbiology

      巻: (印刷中)

    • DOI

      DOI:10.1128/JB.05151-11

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of bifidobacteria in the digestive tract of the Japanese honeybee, Apis cerana japonica2013

    • 著者名/発表者名
      Meihua Wu, Yuya Sugimura, Noriko Takaya, Daisuke Takamatsu, Masaru Kobayashi, DeMar Taylor, Mikio Yoshiyama
    • 雑誌名

      Journal of Invertebrate Pathology

      巻: 112 ページ: 88-93

    • DOI

      10.1016/j.jip.2012.09.005.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Complete genome sequence of Melissococcus plutonius DAT561, a representative strain of an endemic cluster in Japan, showing unusual growth profile2012

    • 著者名/発表者名
      Kayo Okumura, Rie Arai, Masatoshi Okura, Teruo Kirikae, Daisuke Takamatsu, Makoto Osaki, Tohru Miyoshi-Akiyama
    • 雑誌名

      Journal of Bacteriology

      巻: 194 ページ: 3014

    • DOI

      10.1128/JB.00437-12.

    • 査読あり
  • [学会発表] ヨーロッパ腐蛆病菌( Melissococcus plutonius)典型株・ 非典型株識別用Duplex PCR法の開発2013

    • 著者名/発表者名
      荒井理恵, 奥村香世, 秋山徹, 森永結子, 呉梅花, 芳山三喜雄, 大倉正稔, 高松大輔
    • 学会等名
      第155回日本獣医学会学術大会
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス
    • 年月日
      20130328-20130330
  • [学会発表] ミツバチ腐蛆病菌に増殖抑制効果を有するバクテリオシンの解析2013

    • 著者名/発表者名
      芳山三喜雄, 杉村祐哉, 木村澄, 呉梅花, 亀山眞由美, 高松大輔
    • 学会等名
      第57回日本応用動物昆虫学会大会
    • 発表場所
      日本大学生物資源科学部
    • 年月日
      20130327-20130329
  • [学会発表] ミツバチ腐蛆病菌抑制効果を有するプロバイオティクス乳酸菌の解析2013

    • 著者名/発表者名
      杉村祐哉, 高松大輔, 芳山三喜雄
    • 学会等名
      日本農芸化学会2013年度大会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20130324-20130328
  • [学会発表] Melissococcus plutonius典型株・ 非典型株識別用Duplex PCR法の開発2013

    • 著者名/発表者名
      高松大輔, 大倉正稔, 奥村香世, 秋山徹
    • 学会等名
      第86回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      20130318-20130320
  • [学会発表] Phenotypic and genetic diversity of Melissococcus plutonius isolates from honeybee larvae in Japan and experimental reproduction of European foulbrood by cultured bacteria2012

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Takamatsu, Rie Arai, Kiyoshi Tominaga, Meihua Wu, Masatoshi Okura, Kazutomo Ito, Naomi Okamura, Hidetaka Onishi, Makoto Osaki, Yuya Sugimura, Mikio Yoshiyama
    • 学会等名
      ASM2012, 112th General Meeting of the American Society for Microbiology
    • 発表場所
      Moscone Center, San Francisco, USA
    • 年月日
      20120616-20120619
  • [学会発表] Diversity of Melissococcus plutonius Isolates from Honeybee Larvae in Japan2012

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Takamatsu, Rie Arai, Kiyoshi Tominaga, Meihua Wu, Masatoshi Okura, Kazutomo Ito, Naomi Okamura, Hidetaka Onishi, Makoto Osaki, Yuya Sugimura, Mikio Yoshiyama
    • 学会等名
      Thailand-Japan Joint Conference on Animal Health 2012: The 25th Year Anniversary of National Institute of Animal Health
    • 発表場所
      Rama Gardens Hotel, Bangkok, Thailand
    • 年月日
      20120530-20120531

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公開日: 2014-07-24  

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