Paenibacillus属細菌による真菌類捕食機構の解明と産業への応用

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26450099
• 研究機関: 福井県立大学
• 研究代表者: 木元 久 福井県立大学, 生物資源学部, 教授 (70283166)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 根圏細菌 / 根圏微生物 / Paenibacillus

研究実績の概要

根圏細菌であるPaenibacillus属細菌FPU-37株は、高い運動能力（走化性）により植物病原菌類を取り囲むように移動することが可能であり、実際に真菌類と接触すると抗菌物質を産生して相手の動きを止めてから捕食することを明らかにした。また、土壌中の難溶性リン化合物の可溶化（植物へのリンの供給）や植物生長ホルモンの産生、シデロフォアによる植物病原微生物の増殖抑制、シアン化水素による植物病原微生物の殺菌、植物の生長を抑制するエチレンの生合成阻害、窒素固定能力などにより植物の生長を促進した。さらに、植物が本来持っている免疫能力を高めることにより病害抵抗性を誘導した。このようにFPU-37株は、土壌改良材や植物病害抵抗性誘導剤としての優れた性質を有しており、微生物農業資材としての応用が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Biochemical and biotechnological trends in chitin, chitosan, and related enzymes produced by Paenibacillus IK-5 Strain. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kusaoke H, Shinya S, Fukamizo T, Kimoto H.
  • 雑誌名: Int J Biol Macromol. 巻: 未定 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2017.04.118.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Crystal Structure of Chitinase ChiW from Paenibacillus sp. str. FPU-7 Reveals a Novel Type of Bacterial Cell-Surface-Expressed Multi-Modular Enzyme Machinery (2016)
  • 著者名/発表者名: Takafumi Itoh, Takao Hibi, Fumiko Suzuki, Ikumi Sugimoto, Akihiro Fujiwara, Koji Inaka, Hiroaki Tanaka, Kazunori Ohta, Yutaka Fujii, Akira Taketo, and Hisashi Kimoto
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 11 ページ: -
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0167310. eCollection 2016.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Determination of Chitin Based on the Colorimetric Assay of Glucosamine in Acidic Hydrolysate. (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Katano, M. Takakuwa, H. Hayakawa, and H. Kimoto
  • 雑誌名: Anal. Sci. 巻: 32 ページ: 701-703
  • DOI: 10.2116/analsci.32.701.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mechanism of chitosan recognition by CBM32 carbohydrate-binding modules from a Paenibacillus sp. IK-5 chitosanase/glucanase. (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Shinya, S. Nishimura, Y. Kitaoku, T. Numata, H. Kimoto, H. Kusaoke, T. Ohnuma, and T. Fukamizo
  • 雑誌名: Biochem. J. 巻: 473 ページ: 1085-1095
  • DOI: 10.1042/BCJ20160045. Epub 2016 Mar 2.
  • 査読あり
• [学会発表] FPU-37株における180-kDa 糖タンパク質遺伝子のクローニングと発現 (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉見 僚太、藤井 豊、田端 和仁、野地 博行、木元 久
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度（平成29年度）大会
  • 発表場所: 京都女子大学（京都市）
  • 年月日: 2017-03-19 – 2017-03-19
• [学会発表] 植物生育促進根圏細菌(PGPR) Paenibacillus sp. FPU-37株は植物の感染特異的タンパク質を誘導する (2017)
  • 著者名/発表者名: 石田瑠美、吉見僚太、笠原康一、藤井 豊、奥 直也、木元 久
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度（平成29年度）大会
  • 発表場所: 京都女子大学（京都市）
  • 年月日: 2017-03-19 – 2017-03-19
• [学会発表] Paenibacillus属細菌由来細胞表層キチナーゼChiWの立体構造 (2017)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 貴文、日ビ 隆雄、藤井 豊、武藤 明、木元 久
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度（平成29年度）大会
  • 発表場所: 京都女子大学（京都市）
  • 年月日: 2017-03-19 – 2017-03-19
• [学会発表] 植物生長促進細菌（PGPB）FPU-37株による病害抵抗性誘導の解析および農業利用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 石田瑠美、吉見僚太、横山佳菜子、笠原康一、藤井 豊、木元 久
  • 学会等名: 第9回北陸合同バイオシンポジウム
  • 発表場所: 金津創作の森（あわら市）
  • 年月日: 2016-11-04 – 2016-11-04
• [学会発表] Paenibacillus属細菌FPU-37株における遺伝子操作系の構築 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉見僚太、米田祐貴、田中優紀、藤井 豊、木元 久
  • 学会等名: 第9回北陸合同バイオシンポジウム
  • 発表場所: 金津創作の森（あわら市）
  • 年月日: 2016-11-04 – 2016-11-04