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2016 年度 実績報告書

低温バイオプロセス構築の基盤となる低温適応微生物の探索

研究課題

研究課題/領域番号 25303028
研究機関京都大学

研究代表者

栗原 達夫  京都大学, 化学研究所, 教授 (70243087)

研究分担者 川本 純  京都大学, 化学研究所, 助教 (90511238)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード低温適応微生物 / バイオプロセス / タンパク質生産 / 金属代謝 / 国際研究者交流 / 国際情報交換
研究実績の概要

(1) 南極海水から分離した低温菌 S. livingstonensis Ac10 が菌体外に膜小胞を生産することを見いだすとともに、膜小胞に含まれるタンパク質を同定した。また、遺伝子操作により膜リン脂質組成を改変することで膜小胞の生産性を向上できることを見いだした。これらの知見は、本菌の膜小胞を利用した低温でのタンパク質分泌生産系の構築に有用と考えられる。
(2) 低温菌 S. livingstonensis Ac10 と、近縁の常温菌 Shewanella oneidensis MR-1 の鉄取り込み系を比較した。多くの細菌の鉄輸送に、TonB や ExbD で構成される膜タンパク質複合体(TonB 依存型輸送体)が関与することが知られている。両菌株について、これらのタンパク質の欠損株を作製した結果、MR-1 株では鉄還元能の低下が見られたのに対し、Ac10 株では鉄還元能に変化は見られなかった。一方、PhoE の欠損は Ac10 株では鉄還元能の低下をもたらしたのに対し、MR-1 では鉄還元能への影響は見られなかった。これらの結果から、両菌株は異なる鉄取り込み系を利用しているものと考えられた。
(3) 低温環境に生息する魚類腸内から低温増殖性とタンパク質分泌生産能に優れた低温菌 Shewanella sp. HM13 を取得し、本菌のゲノムの特定部位に任意の DNA 断片を導入する手法を確立した。この系は、熱安定性の低い低温活性酵素などの低温での生産に有用と期待される。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] 湖北工業大学/西南大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      湖北工業大学/西南大学
  • [国際共同研究] University of Naples “Federico II”(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      University of Naples “Federico II”
  • [雑誌論文] Characterization of extracellular membrane vesicles of an Antarctic bacterium, Shewanella livingstonensis Ac10, and their enhanced production by alteration of phospholipid2017

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama F, Kawamoto J, Imai T, Kurihara T
    • 雑誌名

      Extremophiles

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1007/s00792-017-0937-z

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of a versatile method for targeted gene deletion and insertion by using the pyrF gene in the psychrotrophic bacterium, Shewanella livingstonensis Ac102016

    • 著者名/発表者名
      Ito T, Gong C, Kawamoto J, Kurihara T
    • 雑誌名

      J. Biosci. Bioeng.

      巻: 122 ページ: 645-651

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2016.06.004

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A phosphoporin homolog plays a critical role in the dissimilatory iron-respiration linked to iron(III) reduction by a cold-adapted bacterium, Shewanella livingstonensis2016

    • 著者名/発表者名
      Ohke Y, Maruyama S, Tarui J, Wang Y, Kawamoto J, Kurihara T
    • 雑誌名

      Trace Nutr. Res.

      巻: 33 ページ: 63-72

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Analysis of a protein secretion mechanism via the membrane vesicle production of a cold-adapted bacterium, Shewanella sp. HM132017

    • 著者名/発表者名
      Chen C, Kawai S, Kawamoto J, Imai T, Kurihara T
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都市)
    • 年月日
      2017-03-18
  • [学会発表] 低温菌 Shewanella livingstonensis Ac10 の鉄呼吸における Phosphoporin ホモログの生理機能2016

    • 著者名/発表者名
      大毛淑恵、丸山沙織、樽井惇、王玉、川本純、栗原達夫
    • 学会等名
      第17回 極限環境生物学会年会
    • 発表場所
      東京工業大学(横浜市)
    • 年月日
      2016-11-26
  • [学会発表] 低温菌 Shewanella livingstonensis Ac10 による菌体外膜小胞の生産とエイコサペンタエン酸生産能の欠損が膜小胞分泌におよぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      横山文秋、川本純、今井友也、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      第89回 日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター(仙台市)
    • 年月日
      2016-09-27
  • [学会発表] Analysis of protein secretion system of a membrane-vesicle producing cold-adapted bacterium, Shewanella sp. HM132016

    • 著者名/発表者名
      Chen C, Kawai S, Kawamoto J, Imai T, Kurihara T
    • 学会等名
      Extremophiles 2016
    • 発表場所
      京都大学(京都市)
    • 年月日
      2016-09-15
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular characterization of eicosapentaenoic acid-containing membrane vesicles produced by a psychrotrophic bacterium, Shewanella livingstonensis Ac102016

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama F, Kawamoto J, Imai T, Ogawa T, Kurihara T
    • 学会等名
      Extremophiles 2016
    • 発表場所
      京都大学(京都市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 国際学会
  • [学会発表] Physiological function of polyunsaturated fatty acids in microbial cold and high-pressure adaptation2016

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto J, Kurihara T
    • 学会等名
      5th International Workshop on Deep-Sea Microbiology
    • 発表場所
      京都大学(京都市)
    • 年月日
      2016-09-10
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Shewanella livingstonensis Ac10 における三価鉄還元機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      大毛淑恵、丸山沙織、樽井惇、王玉、川本純、栗原達夫
    • 学会等名
      第33回 日本微量栄養素学会学術集会
    • 発表場所
      京都リサーチパーク(京都市)
    • 年月日
      2016-06-25
  • [学会発表] 低温菌 Shewanella livingstonensis Ac10 の菌体外膜小胞の特性とエイコサペンタエン酸が小胞形成に与える影響の解析2016

    • 著者名/発表者名
      横山文秋、川本純、今井友也、小川拓也、栗原達夫
    • 学会等名
      第63回 日本生化学会 近畿支部例会
    • 発表場所
      神戸薬科大学(神戸市)
    • 年月日
      2016-05-21

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公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-02-16  

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