オイル高生産微細藻類スクリーニングに向けた高速イメージサイトメトリーの開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23360363
• 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: 生物機能・バイオプロセス
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 田中 剛 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20345333)
• 研究分担者: 福田 頼謙 東京農工大学, 大学院・工学府, 特任助教 (40435855)
• 研究期間 (年度): 2011-11-18 – 2014-03-31
• キーワード: 高速イメージサイトメトリー / 微細藻類 / スクリーニング / バイオ燃料

研究概要

本研究では、オイル高生産微細藻類の取得を目指し、藻体群の個々の藻体のコロニー形成までの過程を同時並列にモニタリングできるスクリーニング技術を開発した。微細アレイと寒天培地を組み合わせ、微細藻類の集積、培養及びオイル蓄積モニタリングが可能な細胞解析用プレートの開発に成功した。さらにCMOSイメージセンサを用いた広域視野一括撮像を行い、微生物のコロニー形成・生育を定量的に評価することができた。ここで開発されたシステムはオイル生産微細藻類の探索に加えて、カロテノイドやスフィンゴ糖脂質、高度不飽和脂肪酸といった有用化合物を生産する高付加価値突然変異株の網羅的なスクリーニングなどへの応用が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Monitoring of Cellular Behaviors by Microcavity Array-Based Single-Cell Patterning (2014)
  • 著者名/発表者名: Kyoko Osada, Masahito Hosokawa, Tomoko Yoshino, Tsuyoshi Tanaka
  • 雑誌名: Analyst 巻: 139 ページ: 425-430
  • DOI: 10.1039/C3AN01698F
  • 査読あり
• [雑誌論文] Digital Cell Counting Device Integrated with a Single-Cell Array (2014)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Saeki, Masahito Hosokawa, Tae-kyu Lim, Manabu Harada, Tadashi Matsunaga, Tsuyoshi Tanaka
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9 ページ: e89011
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0089011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment of a Genetic Transformation System for the Marine Pennate Diatom Fistulifera sp. Strain JPCC DA0580 - a High Triglyceride Producer (2013)
  • 著者名/発表者名: Masaki Muto, Yorikane Fukuda, Michiko Nemoto, Tomoko Yoshino, Tadashi Matsunaga, Tsuyoshi Tanaka
  • 雑誌名: Marine Biotech. 巻: 15 ページ: 48-55
  • DOI: 10.1007/s10126-012-9457-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Process Design and Productivity Evaluation for Oil Production by Indoor Mass Cultivation of a Marine Diatom, Fistulifera sp. JPCC DA0580 (2013)
  • 著者名/発表者名: Akira Satoh, Kyonosuke Ichii, Mitsufumi Matsumoto, Chihiro Kubota, Michiko Nemoto, Masayoshi Tanaka, Tomoko Yoshino, Tadashi Matsunaga, Tsuyoshi Tanaka
  • 雑誌名: Bioresource Technology 巻: 137 ページ: 132-138
  • DOI: 10.1016/j.biortech.2013.03.087
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2030 年への挑戦 "藻類を燃料に" (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中剛
  • 雑誌名: 太陽エネルギー 巻: vol.39 ページ: 27-35
• [雑誌論文] 海洋バイオマスからのバイオディーゼル燃料生産 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中剛
  • 雑誌名: 化学と生物 巻: vol.51 ページ: 183-188
• [雑誌論文] 藻類から得られるバイオ燃料の可能性と今後の課題 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中剛
  • 雑誌名: 未来材料 巻: vol.12, No.3 ページ: 37-43
• [雑誌論文] 海洋珪藻の次世代バイオ燃料への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中剛
  • 雑誌名: 生物工学 巻: vol.90 ページ: 392-395
• [雑誌論文] 海洋微細藻類を用いた液体燃料生産技術の可能性と今後の展開 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中剛
  • 雑誌名: Journal of the Japanese Institute of Energy 巻: vol.91 ページ: 1161-1165
• [学会発表] Microcavity array を用いた shadow imaging に基づく細胞カウンターの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐伯達也, 田中剛
  • 学会等名: 2013年電気化学秋季年会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス(東京都)
  • 年月日: 20130927-28
• [学会発表] 顕微ラマン分光法による海洋珪藻 Fistilifera sp. JPCC DA0580 株の脂質解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 向井将一朗, 田中剛
  • 学会等名: 第65回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 広島国際会議場(広島県)
  • 年月日: 20130918-20
• [学会発表] In vivo lipid analysis of marine diatom Fistulifera sp. strain JPCC DA0580 using Raman Microspectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: 向井将一朗, 田中剛
  • 学会等名: The First Taiwan International Symposium on Raman Spectroscopy
  • 発表場所: National Chiao Tung University, Taiwan
  • 年月日: 20130704-05
• [学会発表] 単一細胞パターニングによる海洋珪藻 Fistulifera sp. JPCC DA0580株のオイル蓄積過程のタイムラプス解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長田響子, 田中剛
  • 学会等名: 第15回マリンバイオテクノロジー学会大会
  • 発表場所: 沖縄県市町村自治会館(沖縄県)
  • 年月日: 20130601-02
• [学会発表] 顕微ラマン分光法による海洋珪藻 Fistulifera sp. JPCC DA0580 株の脂質イメージング解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉野知子, 田中剛
  • 学会等名: 顕微ラマン分光法による海洋珪藻 Fistulifera sp. JPCC DA0580 株の脂質イメージング解析
  • 発表場所: 沖縄県市町村自治会館(沖縄県)
  • 年月日: 20130601-02
• [学会発表] 高オイル生産海洋珪藻Fistulifera sp. JPCC DA0580 株における delta 9 desaturase 遺伝子の機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 武藤正記, 田中剛
  • 学会等名: 日本化学会第93春季大会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス(滋賀県)
  • 年月日: 20130322-25
• [学会発表] Multiple Omics Analysis of the Oleaginous Marine Diatom for Oil Production (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中剛
  • 学会等名: Innovative Bio-Production of Fuels Chemicals from Renewable
  • 発表場所: Breakthrough Theastrette, Biopolis, Singapore
  • 年月日: 20130121-22
• [学会発表] Microcavity Array-Based Living Cell Patterning for Tracking Cellular Behavior at the Single-Cell Level (2012)
  • 著者名/発表者名: 長田響子, 田中剛
  • 学会等名: International Joint Symposium on Single-Cell Analysis
  • 発表場所: Kyoto Research Park, Kyoto, Japan
  • 年月日: 20121127-28
• [学会発表] Isolation and Functional Analysis of Novel Desaturases Involved in Triglyceride Biosynthesis from Oleaginous Marine Diatom Fistulifera sp. Strain JPCC DA0580 (2012)
  • 著者名/発表者名: 久保田千尋, 田中剛
  • 学会等名: The 9th Asia-Pacific Marine Biotechnology Conference
  • 発表場所: Kochi City Cultural Praza "CUL-PORT", Kochi, Japan
  • 年月日: 20120713-16
• [学会発表] Establishment of Gene Transformation Technique of Marine Pennate Diatom Fistulifera sp. strain JPCC DA0580 for Effective Biodiesel Production (2012)
  • 著者名/発表者名: 武藤正記, 田中剛
  • 学会等名: 112th General Meeting American Society for Microbiology
  • 発表場所: Moscone center, San Francisco, USA
  • 年月日: 20120616-19
• [学会発表] Transcriptomic Analysis of The Oleaginous Marine Diatom Fistulifera sp. JPCC DA0580 toward Biodiesel production (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中剛
  • 学会等名: The 2nd International Conference on Algal Biomass, Biofuels and Bioproducts
  • 発表場所: The Weatin Gaslamp Quarter, San Diego, USA
  • 年月日: 20120610-13
• [学会発表] RNA-seq に基づく海洋珪藻 Fistulifera sp. solaris 株のオイル蓄積機構の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 根本理子, 田中剛
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス(神奈川県)
  • 年月日: 2012-03-28
• [学会発表] 細胞集積化基板を用いた浮遊細胞のタイムラプス解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長田響子, 田中剛
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス(神奈川県)
  • 年月日: 2012-03-28
• [備考]
  • URL: http://www.tuat.ac.jp/~biomol/
• [産業財産権] 細胞解析方法及び装置 (2014)
  • 発明者名: 田中剛,松永是,佐伯達也,原田学,林泰圭
  • 権利者名: 国立大学法人東京農工大学,株式会社マルコム
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2014-30547
  • 出願年月日: 2014-02-20
• [産業財産権] 細胞解析方法及び装置 (2014)
  • 発明者名: 田中剛,松永是,佐伯達也,原田学,林泰圭
  • 権利者名: 国立大学法人東京農工大学,株式会社マルコム
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2014-30550
  • 出願年月日: 2014-02-20