Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

遺伝子伝搬 / 大腸菌 / 好冷細菌 / Vector Particle / 増殖温度特性 / 遺伝子座 / ベクターパーティクル / 全ゲノム / 比較ゲノム / 遺伝子伝達粒子 / 広宿主域 / ゲノム / メタゲノム / ウイルス / 遺伝子伝達

広宿主域な遺伝子伝達粒子(VP)の特性と遺伝子の解明を試みた。VP感染大腸菌とF-の接合実験より、4つの栄養要求性の復帰を調べた結果、VP生産遺伝子が染色体上のpro-leu遺伝子座近傍にあることを明らかにした。VP伝播遺伝子が伝搬する遺伝子を明らかにするため、至適増殖温度10℃の好冷細菌由来のVPを大腸菌に形質導入し、その性状と遺伝子をしらべた。その結果、至適、許容温度範囲が共に7℃低下、10℃て最大増殖密度を示し、好冷菌由来VPが耐塩・耐冷性を中温細菌に伝搬したことを確認した。これによりVPが異なる系統群に増殖温度特性に関する遺伝子を伝搬することを示した。現在、遺伝子配列の解明中である。

バクテリオファージ / ウイルス / 構造蛋白質 / 繊維状蛋白質 / X線結晶構造解析 / 宿主認識 / ウイルス蛋白質 / 構造解析 / 結晶構造解析 / ファージ / 蛋白質複合体 / 尾繊維 / 大腸菌 / 分子内シャペロン

T4ファージの近位尾繊維蛋白質gp34のＣ末端564残基を可溶性３量体として発現し精製・結晶化を行った。結晶構造解析により、gp34のＣ末端744-1289の立体構造を決定した。その構造は、全長18nmの繊維状であった。細部は、３本鎖β-へリックスやβ-プリズム構造などを含めファージ尾部蛋白質共通のドメイン構造であり、ファージの尾部構造蛋白質の進化はパーツとなるドメインの組み合わせにより、感染に必要な機能を獲得していることが示唆された。
PP01ファージのレセプター結合蛋白質gp38に関しては、gp37のＣ末端と共発現することで、可溶性のgp37C-gp38複合体として精製することに成功した。

合流式下水道雨天時越流水 / 分布型下水道モデル / 水質モデル / 糞便汚染 / 大腸菌 / ウイルス / 管路内堆積物 / 電気伝導度 / 環境質定量化・予測 / 水質汚濁・土壌汚染防止・浄化 / 土木環境システム / モデル化

本研究は、合流式下水道雨天時越流水（CSO）由来の汚濁負荷量を評価して、台場周辺海域における水質に及ぼす影響を調べ、沿岸域における糞便汚染の制御・管理に資する知見を得ることを目的としている。そのために、雨天時の流入下水や降雨後の沿岸水を採水して、ウイルスを含めた病原微生物の存在状態を調査した。そして雨天時越流水由来の汚濁流出負荷量を受水域3次元流動水質モデルに導入して水質予測を行うことで、台場周辺海域における糞便汚染状況を評価した。また、糞便汚染に伴う健康リスク因子の制御・管理のための対策検討を行った。

水の安全 / 病原微生物 / ウイルス / 遺伝子 / 指標微生物 / 紫外線 / 銀 / 消毒 / 上水道 / ミクロキスティン / レジオネラ / 大腸菌 / PCR / 安全性 / 光回復 / RNA

総合的な病原微生物対策のために必要ではあるが未解決の課題群に取り組み、以下の成果を上げた。
紫外線照射により不活化した大腸菌の海水中での挙動を解明するため、NaCl 溶液、MgCl2溶液、CaCl2 溶液中における光回復の程度を調べた。その結果、全ての溶液中で、高い塩濃度では光回復が抑制された。光回復抑制の機構は、細胞膜内外における陽イオンの電位差が浸透圧を生み出し、光回復酵素の生成が阻害されたからだと考えられる。
紫外線消毒の効率を上げるための試みとして、銀の併用によるウイルスの不活化効果の測定を行った。銀イオン0.05ppm 存在下における低圧紫外線による不活化では、大腸菌およびファージQβは銀存在下で不活化速度が大きくなり紫外線と銀の相乗効果が見られるが、ポリオウイルスおよびマウスノロウイルスに対しては銀の影響は見られなかった。
湖沼等において発生する藍藻類の異常増殖を抑制する新たな手法としての中圧及び低圧の紫外線照射処理において、藍藻類が生産する毒素ミクロキスティンの放出に関する研究を行った。その結果、紫外線照射によって藻類が破壊される影響よりも藻類が減少する影響が卓越し、水中のミクロキスティン濃度の上昇が抑制されることを見出した。
水道の給配水管路等において形成される生物膜などで増殖するレジオネラ属菌およびシュードモナス属菌に対して、銀を用いた消毒を試みた。その結果、菌体あたりに吸着する銀の量をパラメータとすることで消毒効果を定式化することが可能であることを見出した。
ウイルス粒子の選択的な濃縮を行う手法としてMgを用いる方法が適していることが分かった。また、ノロウイルスの塩素消毒耐性は他の腸管系ウイルスと同等以下であり、十分な塩素消毒が施された配水システムにおいてはノロウイルスが感染力を保ったまま末端給水栓まで到達する可能性は低いことが示唆された。

【研究分担者】
吉澤晋	東京大学	大気海洋研究所	准教授	(Kakenデータベース)

【研究協力者】
千浦博	東京大学	大気海洋研究所	特任研究員	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
片山浩之	東京大学	大学院工学系研究科	准教授	(Kakenデータベース)
栗栖太	東京大学	大学院工学系研究科	准教授	(Kakenデータベース)
春日郁朗	東京大学	大学院工学系研究科	講師	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
滝沢智	東京大学	大学院・工学系研究科	教授	(Kakenデータベース)
佐藤弘泰	東京大学	大学院・新領域創成科学研究科	准教授	(Kakenデータベース)
片山浩之	東京大学	大学院・工学系研究科	准教授	(Kakenデータベース)
小熊久美子	東京大学	大学院・工学系研究科	講師	(Kakenデータベース)

【研究連携者】
滝沢智	東京大学	大学院・工学系研究科	教授	(Kakenデータベース)