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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Post-Koch Ecology: The next-era microbial ecology that elucidates the super-terrestrial organism system

Planned Research

Project AreaPost-Koch Ecology: The next-era microbial ecology that elucidates the super-terrestrial organism system
Project/Area Number 19H05682
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

野村 暢彦  筑波大学, 生命環境系, 教授 (60292520)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 豊福 雅典  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (30644827)
Project Period (FY) 2019-06-28 – 2024-03-31
Keywords微生物間相互作用 / イメージング解析
Outline of Annual Research Achievements

微生物は環境や生育段階に応じてその細胞代謝を変化させることが知られている。そこで、それぞれの微生物の各栄養条件下ごとの自家蛍光プロファイルを経時的に取得し、各微生物の環境ごとの細胞代謝をデータベース化する。特に、細胞間相互作用についてCRIF等を用いた解析もあわせて進める。今年度、シグナル産生菌とサンプリングされた細菌について、その蛍光スペクトルの変化を解析した。その結果、圃場から単離した細菌において、シグナルAを添加することで、細胞の自家蛍光が強く変化した細菌が検出出来た。それらはグラム陽性・陰性の両細菌群に分布する興味深い成果が得られた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

自家蛍光によるシグナル応答解析において、グラム陰性細菌のみならずグラム陽性細菌まで広く検出出来ることが示された。具体的には、圃場の作物等サイトより採取した土壌から細菌を単離した。単離した各細菌細胞を適宜条件下で自家蛍光解析し、差異が検出され解析可能であることが示された。まず、概ね目的を達成出来ることに目処が付いたので、さらに相互作用におけるシグナル応答についても解析を進めた。その結果、シグナルの添加によって同様に差異が見られたので、実際にシグナル応答についてバイオアッセイ等の検証を行い、確かにシグナルに応答している結果が得られた。

Strategy for Future Research Activity

シグナル添加による、自家蛍光変化がどのようなメカニズムでシグナルに応答しているかを遺伝子レベルまで解析を行う。

  • Research Products

    (34 results)

All 2023 2022

All Journal Article (18 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 17 results,  Open Access: 13 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 13 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] Novel Insights into Microbial Behavior Gleaned Using Microfluidics2023

    • Author(s)
      Takahashi Kohei、Li Xiaojie、Kunoh Tatsuki、Nagasawa Ryo、Takeshita Norio、Utada Andrew S.
    • Journal Title

      Microbes and Environments

      Volume: 38 Pages: -

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME22089

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Identification of LthB, a gene encoding a putative glycosyltransferase family 8 protein required for Leptothrix sheath formation.2023

    • Author(s)
      Kunoh T, Yamamoto T, Ono E, Sugimoto S, Takabe K, Takeda M, Utada AS, Nomura N
    • Journal Title

      Appl. Environ. Microbiol.

      Volume: 88 Pages: -

    • DOI

      10.1128/aem.01919-22

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a gene replacement method for the filamentous bacterium Leptothrix cholodnii SP-62023

    • Author(s)
      Kunoh T, Ono E, Yamamoto T, Suzuki I, Takeda M, Nomura N.
    • Journal Title

      Bio-protocol

      Volume: 13 Pages: e4652

    • DOI

      10.21769/BioProtoc.4652

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Intracellular Phage tail-like nanostructures affect susceptibility of Streptomyces lividans to osmotic stress.2023

    • Author(s)
      Nagakubo T, Asamizu S, Yamamoto T, Kato M, Nishiyama T, Toyofuku M, Nomura N, Onaka H.
    • Journal Title

      mSphere

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1128/msphere.00114-23

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Iron delivery through membrane vesicles in Corynebacterium glutamicum.2023

    • Author(s)
      Kawashima K, Nagakubo T, Nomura N, Toyofuku M.
    • Journal Title

      Microbiol Spectr

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1128/spectrum.01222-23

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Genome-encoded ABCF factors implicated in intrinsic antibiotic resistance in Gram-positive bacteria: VmlR2, Ard1 and CplR.2023

    • Author(s)
      Obana N, Takada H, Crowe-McAuliffe C, Iwamoto M, Egorov AA, Wu KJY, Chiba S, Murina V, Paternoga H, Tresco BIC, Nomura N, Myers AG, Atkinson GC, Wilson DN, Hauryliuk V.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1093/nar/gkad193, 2023

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Visualization and characterization of spore morphogenesis in Paenibacillus polymyxa ATCC395642022

    • Author(s)
      Abe Kimihiro、Kato Hiroko、Hasegawa Yuta、Yamamoto Tatsuya、Nomura Nobuhiko、Obana Nozomu
    • Journal Title

      The Journal of General and Applied Microbiology

      Volume: 68 Pages: 79~86

    • DOI

      10.2323/jgam.2021.10.006

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Phage Genes Induce Quorum Sensing Signal Release through Membrane Vesicle Formation2022

    • Author(s)
      Yasuda Marina、Yamamoto Tatsuya、Nagakubo Toshiki、Morinaga Kana、Obana Nozomu、Nomura Nobuhiko、Toyofuku Masanori
    • Journal Title

      Microbes and Environments

      Volume: 37 Pages: -

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME21067

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Simple One-Step and Rapid Patterning of PDMS Microfluidic Device Wettability for PDMS Shell Production2022

    • Author(s)
      Feng Chunying、Takahashi Kohei、Zhu Jianan
    • Journal Title

      Frontiers in Bioengineering and Biotechnology

      Volume: 10 Pages: -

    • DOI

      10.3389/fbioe.2022.891213

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Microdroplet-Based In Situ Characterization Of The Dynamic Evolution Of Amorphous Calcium Carbonate during Microbially Induced Calcium Carbonate Precipitation2022

    • Author(s)
      Feng Chunying、Zhao Shufeng、Zong Yiwu、He Qing、Winarto William、Zhang Wenchao、Utada Andrew S.、Zhao Kun
    • Journal Title

      Environmental Science & Technology

      Volume: 56 Pages: 11017~11026

    • DOI

      10.1021/acs.est.1c08858

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A Single Shot of Vesicles2022

    • Author(s)
      Toyofuku Masanori、Kikuchi Yousuke、Taoka Azuma
    • Journal Title

      Microbes and Environments

      Volume: 37 Pages: -

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME22083

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Bacterial chemotaxis to saccharides is governed by a trade-off between sensing and uptake2022

    • Author(s)
      Norris Noele、Alcolombri Uria、Keegstra Johannes M.、Yawata Yutaka、Menolascina Filippo、Frazzoli Emilio、Levine Naomi M.、Fernandez Vicente I.、Stocker Roman
    • Journal Title

      Biophysical Journal

      Volume: 121 Pages: 2046~2059

    • DOI

      10.1016/j.bpj.2022.05.003

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Controllable secretion of multilayer vesicles driven by microbial polymer accumulation.2022

    • Author(s)
      Koh S, Sato M, Yamashina K, Usukura Y, Toyofuku M, Nomura N, Taguchi S.
    • Journal Title

      Sci. Rep.

      Volume: 12 Pages: 3393

    • DOI

      10.1038/s41598-022-07218-z

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Membrane Vesicles Derived from Clostridium botulinum and Related Clostridial Species Induce Innate Immune Responses via MyD88/TRIF Signaling in vitro.2022

    • Author(s)
      Kobayashi N, Abe K, Akagi S, Kitamura M, Shiraishi Y, Yamaguchi A, Yutani M, Amatsu S, Matsumura T, Nomura N, Ozaki N, Obana N, Fujinaga Y.
    • Journal Title

      Front Microbiol.

      Volume: 13 Pages: 720308

    • DOI

      10.3389/fmicb.2022.720308

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Alcanivorax borkumensis Biofilms Enhance Oil Degradation By Interfacial Tubulation.2022

    • Author(s)
      Prasad M, Obana N, Lin SZ, Sakai K, Blanch-Mercader C, Prost J, Nomura N, Rupprecht JF, Fattaccioli J, Utada AS
    • Journal Title

      bioRxiv.

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1101/2022.08.06.503017

    • Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Porous Pellicle Formation of a Filamentous Bacterium, Leptothrix.2022

    • Author(s)
      Kunoh T, Yamamoto T, Prasad M, Ono E, Li X, Sugimoto S, Iida E, Obana N, Takeda M, Nomura N, Utada AS.
    • Journal Title

      Appl. Environ. Microbiol.

      Volume: 88 Pages: -

    • DOI

      10.1128/aem.01341-22

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Physiological Benefits of Oxygen-Terminating Extracellular Electron Transfer.2022

    • Author(s)
      Tokunou Y, Toyofuku M, Nomura N.
    • Journal Title

      mBio

      Volume: 13 Pages: e0195722

    • DOI

      10.1128/mbio.01957-22

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Composition and functions of bacterial membrane vesicles.2022

    • Author(s)
      Toyofuku M, Schild S, Kaparakis-Liaskos M, Eberl L.
    • Journal Title

      Nat Rev Microbiol.

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41579-023-00875-5

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 細菌の集団性と社会性2022

    • Author(s)
      野村暢彦,豊福雅典,尾花望
    • Organizer
      第96回日本細菌学会総会 総会長企画シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 微生物間のコミュニケーション2022

    • Author(s)
      野村暢彦
    • Organizer
      令和4年度「福島イノベーション・コースト構想の実現に貢献する人材育成」成果報告会
    • Invited
  • [Presentation] Biofilms and membrane vesicles2022

    • Author(s)
      Nomura N
    • Organizer
      The 10th International Conference on Legionella
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 細菌が放つ細胞外膜小胞メンブレンベシクル 細胞死を介した生成機構による情報伝達と遺伝子多様性の維持2022

    • Author(s)
      野村暢彦
    • Organizer
      第59回日本細菌学会中部支部総会
    • Invited
  • [Presentation] 微生物制御の今後の展開 バイオフィルムの理解と制御2022

    • Author(s)
      野村暢彦
    • Organizer
      品質保証懇話会(日本食品工業倶楽部)
    • Invited
  • [Presentation] 微生物は集団になり社会性を創発する 微生物も群れて会話する2022

    • Author(s)
      野村暢彦
    • Organizer
      日本学術会議 食料科学委員会・農学委員会合同 農芸化学分科会主催 連続公開シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 細菌の集団性と不均一性 細胞を壊さずに解析することで見えてくること2022

    • Author(s)
      野村暢彦
    • Organizer
      [大隅基礎科学創成財団]微生物コンソーシアム 第5回全体会
    • Invited
  • [Presentation] 見るだけで細胞の種類・機能・状態を評価 誰もがスマホでポケモンGoのように2022

    • Author(s)
      野村暢彦
    • Organizer
      Laboratory Automation研究会
    • Invited
  • [Presentation] 細菌の集団と不均一性の理解と展望~サイエンスとテクノロジーの双輪~2022

    • Author(s)
      野村暢彦
    • Organizer
      第29回内毒素・LPS研究会
    • Invited
  • [Presentation] 21世紀の微生物制御に向けて 微生物の集団性と生態の理解2022

    • Author(s)
      野村暢彦
    • Organizer
      ISIJ MIC研究会
    • Invited
  • [Presentation] 微生物間のコミュニケーション2022

    • Author(s)
      野村暢彦
    • Organizer
      常総学院高等学校 講演会
    • Invited
  • [Presentation] バイオフィルムは細胞不均一性をうむ場である2022

    • Author(s)
      野村暢彦
    • Organizer
      糸状菌遺伝子研究会
    • Invited
  • [Presentation] 微生物制御3.0を目指して ~微生物の集団性と不均一性の理解~2022

    • Author(s)
      野村暢彦
    • Organizer
      公益社団法人新化学技術推進協会ライフサイエンス技術部会反応分科会
    • Invited
  • [Book] Nextcom2022

    • Author(s)
      野村暢彦
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      株式会社KDDI総合研究所
  • [Book] 成形加工 2023年2月号特集2022

    • Author(s)
      野村暢彦
    • Total Pages
      1
    • Publisher
      インフォーママーケッツジャパン(株)
  • [Book] 発酵・醸造食品の最前線??2022

    • Author(s)
      山本達也、野村暢彦
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      株式会社シーエムシー出版
    • ISBN
      978-4-7813-1656-7

URL: 

Published: 2023-12-25  

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