研究Discovery Saga

【概要】生物の種分化過程には様々な類型がある。本研究では、シロアリ腸内共生原生生物（単細胞真核生物）を題材として、原生生物と原核生物（細菌とアーキア）の細胞共生が原生生物の同所的種分化を引き起こすという仮説を立て、その検証を行った。その結果、材料とした原生生物はこれまで1属1種と考えられていたが、細胞内にメタン生成アーキアが共生するか否かで明確に2種に分離されることを明らかにした。また、同共生アーキアのゲ...

【複合領域】多様性生物学、人類学：木質分解／微生物を含む研究件

【概要】生物の種分化過程には様々な類型がある。本研究では、シロアリ腸内共生原生生物（単細胞真核生物）を題材として、原生生物と原核生物（細菌とアーキア）の細胞共生が原生生物の同所的種分化を引き起こすという仮説を立て、その検証を行った。その結果、材料とした原生生物はこれまで1属1種と考えられていたが、細胞内にメタン生成アーキアが共生するか否かで明確に2種に分離されることを明らかにした。また、同共生アーキアのゲ...

【複合領域】科学社会学・科学技術史：市民科学／微生物を含む研究件

【概要】本研究プロジェクトの目的は、以下の4点に集約できる： ①きのこ類複数種の国内における分布の北限・南限を明らかにする；②分布推定域内における土壌中の対象種DNAの検出率の差異を検証する；③種内の遺伝的多様性から分布の北上（南下）を考察する；④博物館をハブとする微生物の市民参加型調査の先例をつくる。以上に基づき、2021年度の研究計画は、１）東北北部地域および北海道南部地域における野外調査を進める、...

【複合領域】地理学：河川地形／微生物を含む研究件

【概要】東京大学秩父演習林内の小渓流において,流速,水位,微地形の異なる様々な場所に,渓畔植生中の優占樹種であるフサザクラの落葉について,圧縮条件を2通りに設定して作成したリターバッグを1994年12月に設置し,落葉の分解速度,化学成分分析,葉に付随する微生物活性を測定した。その結果,以下の諸点が明らかとなった。 (1)落葉の分解速度は,圧縮度の低い淵のゆるやかな堆積,および圧縮度は高いが水の転換効率の大...

【複合領域】健康・スポーツ科学：建造環境／微生物を含む研究件

【概要】微生物による感染症の増加要因には、抗菌薬耐性などの病原体要因に加え、都市化による人口の集中、交通機関の発達による人の国際的な移動などの社会的要因が関与している。感染症の国際化に対応するためには、感染症のアウトブレイク（パンデミック）が発生する前の状態を定期的に観測する国際協力体制の構築が必要である。これまでに、国際コンソーシアム MetaSUB (Metagenomics & Metade...

【複合領域】デザイン学：more-than-human ／微生物を含む研究件

❏自然存在との相互ケア的な関係性を築くコミュニケーションデザインの提案と実践的評価(21H03768)

【研究代表者】CHEN DOMINIQUE 早稲田大学, 文学学術院, 教授 (50801784)

【キーワード】speculative ethics / more-than-human / ACI / 発酵 / 微生物

【キーワード】speculative ethics / more-than-human / ACI / 発酵 / 微生物 (他8件)

【概要】本研究は，近年，特に欧米を中心として活発になっている脱人間中心主義の議論のなかで扱われる「モアザンヒューマン」，つまり人間以外の自然存在を「人間以上の存在」と捉え，人間と自然の対称性を回復するために用いられる概念を，アジア各地の発酵食品産業における自然観，宗教的価値観，そして文化背景と接続した上で，情報技術の設計に応用するフレームを確立することを目的とする．そのための方法として，初年度より日本，...

【複合領域】デザイン学：ACI ／微生物を含む研究件

❏自然存在との相互ケア的な関係性を築くコミュニケーションデザインの提案と実践的評価(21H03768)

【研究代表者】CHEN DOMINIQUE 早稲田大学, 文学学術院, 教授 (50801784)

【キーワード】speculative ethics / more-than-human / ACI / 発酵 / 微生物

【キーワード】speculative ethics / more-than-human / ACI / 発酵 / 微生物 (他8件)

【概要】本研究は，近年，特に欧米を中心として活発になっている脱人間中心主義の議論のなかで扱われる「モアザンヒューマン」，つまり人間以外の自然存在を「人間以上の存在」と捉え，人間と自然の対称性を回復するために用いられる概念を，アジア各地の発酵食品産業における自然観，宗教的価値観，そして文化背景と接続した上で，情報技術の設計に応用するフレームを確立することを目的とする．そのための方法として，初年度より日本，...

【複合領域】デザイン学：speculative ethics ／微生物を含む研究件

❏自然存在との相互ケア的な関係性を築くコミュニケーションデザインの提案と実践的評価(21H03768)

【研究代表者】CHEN DOMINIQUE 早稲田大学, 文学学術院, 教授 (50801784)

【キーワード】speculative ethics / more-than-human / ACI / 発酵 / 微生物

【キーワード】speculative ethics / more-than-human / ACI / 発酵 / 微生物 (他8件)

【概要】本研究は，近年，特に欧米を中心として活発になっている脱人間中心主義の議論のなかで扱われる「モアザンヒューマン」，つまり人間以外の自然存在を「人間以上の存在」と捉え，人間と自然の対称性を回復するために用いられる概念を，アジア各地の発酵食品産業における自然観，宗教的価値観，そして文化背景と接続した上で，情報技術の設計に応用するフレームを確立することを目的とする．そのための方法として，初年度より日本，...

【複合領域】文化財科学・博物館学：浮き彫り／微生物を含む研究件

【概要】研究は保存科学のほか建築学、岩石学、微生物学、計測学など分野から実施された。遺跡と同質砂岩に各種の保存材料を投与し10年間の評価試験をおこなった。また回廊での試験施工評価も4年間モニタリングを行い、劣化部位のみの強度を回復することで、壁面の強度の一様化に成功した。欠損部や充填などに用いる修復材料の評価も実施し、その標準仕様を得た。石材に硝酸イオンが高濃度で存在することが判明した。浮き彫りの表面に...

【複合領域】文化財科学・博物館学：琉球列島／微生物を含む研究件

【キーワード】菌根菌 / 外生菌根菌 / 菌根菌集団 / リュウキュウマツ / 南西諸島 (他23件)

【概要】高島と比べて、低島では、「動物散布種の菌」や「非風散布種の菌」は全く検出されず、「風散布種の菌」のみが存在していた。これは、過去に低島が海面下に沈み、菌根菌が一掃されたためと考えられる。全ての高島から「動物散布種の菌」や「非風散布の菌」が検出されたことから、過去に、高島間や大陸との間に陸橋が形成されていたと考えられる。そのような菌種が現在も生き残っていることは、移入後に水没がなかったことを示唆して...

【複合領域】文化財科学・博物館学：修復材料／微生物を含む研究件

【概要】研究は保存科学のほか建築学、岩石学、微生物学、計測学など分野から実施された。遺跡と同質砂岩に各種の保存材料を投与し10年間の評価試験をおこなった。また回廊での試験施工評価も4年間モニタリングを行い、劣化部位のみの強度を回復することで、壁面の強度の一様化に成功した。欠損部や充填などに用いる修復材料の評価も実施し、その標準仕様を得た。石材に硝酸イオンが高濃度で存在することが判明した。浮き彫りの表面に...

【複合領域】文化財科学・博物館学：アンコール遺跡／微生物を含む研究件

【概要】研究は保存科学のほか建築学、岩石学、微生物学、計測学など分野から実施された。遺跡と同質砂岩に各種の保存材料を投与し10年間の評価試験をおこなった。また回廊での試験施工評価も4年間モニタリングを行い、劣化部位のみの強度を回復することで、壁面の強度の一様化に成功した。欠損部や充填などに用いる修復材料の評価も実施し、その標準仕様を得た。石材に硝酸イオンが高濃度で存在することが判明した。浮き彫りの表面に...

【複合領域】文化財科学・博物館学：砂岩／微生物を含む研究件

【概要】研究は保存科学のほか建築学、岩石学、微生物学、計測学など分野から実施された。遺跡と同質砂岩に各種の保存材料を投与し10年間の評価試験をおこなった。また回廊での試験施工評価も4年間モニタリングを行い、劣化部位のみの強度を回復することで、壁面の強度の一様化に成功した。欠損部や充填などに用いる修復材料の評価も実施し、その標準仕様を得た。石材に硝酸イオンが高濃度で存在することが判明した。浮き彫りの表面に...

【複合領域】文化財科学・博物館学：着生生物／微生物を含む研究件

【概要】研究は保存科学のほか建築学、岩石学、微生物学、計測学など分野から実施された。遺跡と同質砂岩に各種の保存材料を投与し10年間の評価試験をおこなった。また回廊での試験施工評価も4年間モニタリングを行い、劣化部位のみの強度を回復することで、壁面の強度の一様化に成功した。欠損部や充填などに用いる修復材料の評価も実施し、その標準仕様を得た。石材に硝酸イオンが高濃度で存在することが判明した。浮き彫りの表面に...

【複合領域】文化財科学・博物館学：保存科学／微生物を含む研究件

【概要】研究は保存科学のほか建築学、岩石学、微生物学、計測学など分野から実施された。遺跡と同質砂岩に各種の保存材料を投与し10年間の評価試験をおこなった。また回廊での試験施工評価も4年間モニタリングを行い、劣化部位のみの強度を回復することで、壁面の強度の一様化に成功した。欠損部や充填などに用いる修復材料の評価も実施し、その標準仕様を得た。石材に硝酸イオンが高濃度で存在することが判明した。浮き彫りの表面に...

【複合領域】文化財科学・博物館学：強化／微生物を含む研究件

【概要】研究は保存科学のほか建築学、岩石学、微生物学、計測学など分野から実施された。遺跡と同質砂岩に各種の保存材料を投与し10年間の評価試験をおこなった。また回廊での試験施工評価も4年間モニタリングを行い、劣化部位のみの強度を回復することで、壁面の強度の一様化に成功した。欠損部や充填などに用いる修復材料の評価も実施し、その標準仕様を得た。石材に硝酸イオンが高濃度で存在することが判明した。浮き彫りの表面に...

【複合領域】文化財科学・博物館学：バイヨン寺院／微生物を含む研究件

【概要】研究は保存科学のほか建築学、岩石学、微生物学、計測学など分野から実施された。遺跡と同質砂岩に各種の保存材料を投与し10年間の評価試験をおこなった。また回廊での試験施工評価も4年間モニタリングを行い、劣化部位のみの強度を回復することで、壁面の強度の一様化に成功した。欠損部や充填などに用いる修復材料の評価も実施し、その標準仕様を得た。石材に硝酸イオンが高濃度で存在することが判明した。浮き彫りの表面に...

【複合領域】文化財科学・博物館学：生物劣化／微生物を含む研究件

❏文化遺産を構成する煉瓦の微生物による劣化機構に関する研究(21H00619)

【研究期間】2021-04-01 - 2025-03-31

【研究代表者】河崎衣美奈良県立橿原考古学研究所, 企画学芸部資料課, 主任研究員 (60732419)

【キーワード】生物劣化 / 煉瓦 / 文化遺産 / 微生物

【概要】本研究は文化遺産を構成する焼成煉瓦の劣化要因としてこれまではあまり注意が払われなかった、微生物による劣化機構を明らかにし、将来的に汎用的な劣化診断法の開発と劣化の抑制につなげる情報を得ることを目的とする。特に深刻な劣化を引き起こす塩類の起源となる硝酸イオンや硫酸イオンを生成する窒素循環や硫黄循環に関わる化学合成独立栄養微生物と光合成独立栄養微生物に着目し、各微生物の機能に焦点をあてて煉瓦におけ...

【複合領域】文化財科学・博物館学：煉瓦／微生物を含む研究件

❏文化遺産を構成する煉瓦の微生物による劣化機構に関する研究(21H00619)

【研究期間】2021-04-01 - 2025-03-31

【研究代表者】河崎衣美奈良県立橿原考古学研究所, 企画学芸部資料課, 主任研究員 (60732419)

【キーワード】生物劣化 / 煉瓦 / 文化遺産 / 微生物

【概要】本研究は文化遺産を構成する焼成煉瓦の劣化要因としてこれまではあまり注意が払われなかった、微生物による劣化機構を明らかにし、将来的に汎用的な劣化診断法の開発と劣化の抑制につなげる情報を得ることを目的とする。特に深刻な劣化を引き起こす塩類の起源となる硝酸イオンや硫酸イオンを生成する窒素循環や硫黄循環に関わる化学合成独立栄養微生物と光合成独立栄養微生物に着目し、各微生物の機能に焦点をあてて煉瓦におけ...

【複合領域】生活科学：peptide ／微生物を含む研究件

【研究代表者】尾仲宏康東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任教授 (80315829)

【キーワード】peptide / biosynthesis / microbiology / ribosome synthesis / post-translational (他13件)

【概要】創薬における構造プラットフォームとして非常に有望な中分子天然物であるリボゾーム翻訳後修飾ペプチド（RiPPs）は、アミノ酸配列の組み合わせとアミノ酸側鎖の翻訳後修飾により、極めて多様な構造バリエーションを取ることが可能である。RiPPsの更なる有効活用のためには、様々な化学構造のRiPPsを自由自在に創製できる技術が必要である。本研究では申請者自ら発見したラクタゾール(LZ)、ゴードスポリン(GS...

【複合領域】生活科学：微生物分解／微生物を含む研究件

【概要】1.還元的メチル化法により高比活性に放射標識したモデルたんぱく質(BSA,牛血清アルブミン、分子量66kD)を用い、海洋細菌による高分子加水分解速度を高感度かつ比較的簡便に測定する方法論を完成させた。 2.放射標識BSAをポリスチレンの人工微粒子(径0.1-1.5um)に吸着させ、それを、細菌に分解させる実験系を新たに構築した。これにより、粒子の数やサイズを厳密に制御して、分解速度を明らかにするこ...

【複合領域】子ども学：身体表象／微生物を含む研究件

【概要】エイズは、①免疫不全を引き起こす点で、ヒトの身体レベルにおける自他の区別を無効にする病であり、かつ、②当初は性行為による感染がクローズアップされた点で、《他者》たちとの《つながり》の病であった。「エイズ」は単なる感染症の名称にとどまらず、《他者》による自己の侵犯をめぐる表象である。本研究はエイズから始まる《感染》の表象が、寄生、共生、インターネット、sns、微生物、絆、ともだち、ゾンビなどのイメー...

【環境学】環境解析学：雪氷／微生物を含む研究件

【概要】世界各地の氷河で採取した微生物の遺伝子分析と地域間比較により、氷河融解を加速する汚れ物質（クリオコナイト）形成に関係するバクテリアやシアノバクテリアの地理的分布や汚れ物質内での分布、氷河動物と共生するバクテリアの存在が初めて明らかになった。また、生物によるアルベド改変過程を組み込んだ氷河変動モデルを改良するために、クリオコナイトが氷河表面に形成する縦穴（クリオコナイトホール）の発達や崩壊を精度良く...

【環境学】環境解析学：炭素隔離／微生物を含む研究件

【概要】地球温暖化の効果的な対策の一つとして、森林生態系へのバイオチャー散布が注目されている。本研究では、林床へのバイオチャー散布が、表層土壌 (有機物堆積層) の構造と機能に与える影響を評価した。その結果、バイオチャーは有機物堆積層の物理・化学・生物構造を大きく改変し、リターの分解速度を上昇させた。これは、バイオチャーとして投入された炭素量を数年で相殺すること、また分解にともない放出される栄養塩が林冠...

【環境学】環境解析学：陸域生態系／微生物を含む研究件

【キーワード】窒素固定微生物 / 鉄還元細菌 / 陸域土壌 / Anaeromyxobacter / Geobacter (他14件)

【概要】世界（農耕地、底泥、森林、砂漠、極地土壌）および日本（水田、畑、森林、底泥）の土壌メタゲノム解析の結果、多くの地点でGeobacterとAnaeromyxobacterの窒素固定遺伝子が検出され、鉄還元細菌による窒素固定が陸域環境において普遍的である可能性が示された。土壌からGeobacterならびにAnaeromyxobacterを多数分離し、窒素固定活性を確認した。主に水田から分離したGeo...

【環境学】環境解析学：陸水学／微生物を含む研究件

【概要】本海外学術研究は、気候変化に伴い、急激な水循環異変が懸念される東アジアの大型湖沼において、湖沼学的な基礎調査を緊急に行い、水資源として重要な役割を果たすこれらの淡水湖沼の陸水学的特性を明らかにすることを目的とした。研究期間中、モンゴル・フブスグル湖および中国雲南省の撫仙湖において、それぞれ2回の現地調査を実施したほか、現地研究者の招聘やワークショップへの参加により、情報交換を行った。ロシア・バイカ...

【環境学】環境解析学：炭素低環／微生物を含む研究件

【概要】海洋中の溶存有機物は、陸上植生、土壌有機物と並んで、地球上の3大有機炭素リザバ-のひとつの数えられている。その変動は、グローバルな炭素フラックス、さらには、大気中最大の温室効果気体である二酸化炭素の年-100年スケールでの変動にも影響を及ぼしうる.本研究の目的は、海洋における溶存有機物の蓄積メカニズムを、微生物生態学と地球化学を融合させた学際的なアプローチを用いて実験的に解明することである。生体ポ...

【環境学】環境解析学：海草藻場／微生物を含む研究件

【概要】大気中の二酸化炭素濃度の上昇によって引き起こされる海洋酸性化が海草藻場生態系の群集構造、特にデトリタス食物網に及ぼす影響を評価するために、基礎的な研究技術の開発と飼育培養実験による検証を２本の柱として研究を進めた。主要な成果として、①海草由来のデトリタスの生成・集積・分解過程を実証的に追跡する方法としての環境DNA法の確立と有効性の検証、②食物連鎖系の動的構造を定量的に解明するための重水素パルスチ...

【環境学】環境解析学：ジメチルサルファイド／微生物を含む研究件

【概要】本研究では、海洋微生物の生態を解析するための新しい手法を開発し、これらを駆使して、海洋における炭酸ガスやジメチルサルファイド(DMS)といった気候関連ガスの動態に強い影響を及ぼす微生物鍵種を特定した。さらに、独自技術に次世代超並列シーケンスを組み合わせた解析では、従来法では不可能であった希少種も含めた増殖群の特定に成功し、微生物多様性と生態系の安定性を議論する上での重要な知見を得ることが出来た。...

【環境学】環境解析学：アマモ場／微生物を含む研究件

【概要】大気中の二酸化炭素濃度の上昇によって引き起こされる海洋酸性化が海草藻場生態系の群集構造、特にデトリタス食物網に及ぼす影響を評価するために、基礎的な研究技術の開発と飼育培養実験による検証を２本の柱として研究を進めた。主要な成果として、①海草由来のデトリタスの生成・集積・分解過程を実証的に追跡する方法としての環境DNA法の確立と有効性の検証、②食物連鎖系の動的構造を定量的に解明するための重水素パルスチ...

【環境学】環境解析学：海底泥火山／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、種子島沖海底泥火山群の調査により採取された海水・堆積物試料中の炭素含有物質(メタン、有機物)の炭素安定同位体・放射性炭素同位体分析および微生物叢解析により、泥火山から放出される炭素物質・微生物の起源を明らかにする。また、これら炭素含有物質の海洋中の挙動（拡散、反応過程）を調べ、微生物活動との関連について定量的に把握することにより、泥火山活動を介した地圏-水圏-生命圏の相互作用を解き明かす...

【環境学】環境解析学：高分子溶存有機物／微生物を含む研究件

【概要】1.還元的メチル化法により高比活性に放射標識したモデルたんぱく質(BSA,牛血清アルブミン、分子量66kD)を用い、海洋細菌による高分子加水分解速度を高感度かつ比較的簡便に測定する方法論を完成させた。 2.放射標識BSAをポリスチレンの人工微粒子(径0.1-1.5um)に吸着させ、それを、細菌に分解させる実験系を新たに構築した。これにより、粒子の数やサイズを厳密に制御して、分解速度を明らかにするこ...

【環境学】環境解析学：生態モデル／微生物を含む研究件

【概要】1.海洋の炭素循環に大きな影響を及ぼす微生物群集と溶存有機物の空間分布を北部北太平洋亜寒帯海域において解析した。高感度溶存有機物分析装置を駆使し、表層から深層にいたるアミノ酸の鉛直分布を解析するとともに、これと、微生物群集の現存量、生産活性との関連を詳細に調べた。その結果、太平洋の東西での、細菌活性の勾配が検出され、生態炭素循環システムの構造が顕著な空間変動を示していることが明らかにされた。変動要...

【環境学】環境解析学：海洋コロイド／微生物を含む研究件

【キーワード】溶存有機物 / 海洋コロイド / 細菌群集 / 有機物分解 / 海洋生態系 (他19件)

【概要】本研究では、水圏における溶存態およびコロイド態有機物の動態とそれに関わる細菌群集の変動機構の解明を目的とした。以下の成果が得られた。 1.海洋のコロイド有機物の重要な構成成分であるペプチドグリカンの分解過程を放射トレーサー法により解析し、分子内部位(糖鎖およびペプチド鎖)による分解速度定数の違いを初めて明らかにした。 2.沿岸海洋における深度別の微生物分布を解析するモデルを検討した。また、このモデ...

【環境学】環境解析学：生態環境動態／微生物を含む研究件

【概要】本海外学術研究は、気候変化に伴い、急激な水循環異変が懸念される東アジアの大型湖沼において、湖沼学的な基礎調査を緊急に行い、水資源として重要な役割を果たすこれらの淡水湖沼の陸水学的特性を明らかにすることを目的とした。研究期間中、モンゴル・フブスグル湖および中国雲南省の撫仙湖において、それぞれ2回の現地調査を実施したほか、現地研究者の招聘やワークショップへの参加により、情報交換を行った。ロシア・バイカ...

【環境学】環境解析学：生態系純生産量(NEP) ／微生物を含む研究件

【キーワード】高緯度北極 / 生態系炭素循環 / コンパートメントモデル / 遷移 / 光合成 (他21件)

【概要】本研究は、高緯度北極スバールバールの陸上生態系を主な調査地とし、遷移段階ごとに炭素吸収系と放出系に対する環境要因の影響を調べ、それをもとに炭素循環モデルを構築し、炭素循環に与える環境変動の影響を予測することを目的とした。主な成果は以下のとおりである (1)氷河末端から海岸まで2.6kmの3本のラインに沿って植生、バイオマス、土壌炭素の分布を調査し、植生と土壌要因との関係を明らかにした。 (2)遷移...

【環境学】環境解析学：生態系炭素循環／微生物を含む研究件

【キーワード】高緯度北極 / 生態系炭素循環 / コンパートメントモデル / 遷移 / 光合成 (他21件)

【概要】本研究は、高緯度北極スバールバールの陸上生態系を主な調査地とし、遷移段階ごとに炭素吸収系と放出系に対する環境要因の影響を調べ、それをもとに炭素循環モデルを構築し、炭素循環に与える環境変動の影響を予測することを目的とした。主な成果は以下のとおりである (1)氷河末端から海岸まで2.6kmの3本のラインに沿って植生、バイオマス、土壌炭素の分布を調査し、植生と土壌要因との関係を明らかにした。 (2)遷移...

【環境学】環境解析学：海洋酸性化／微生物を含む研究件

【概要】大気中の二酸化炭素濃度の上昇によって引き起こされる海洋酸性化が海草藻場生態系の群集構造、特にデトリタス食物網に及ぼす影響を評価するために、基礎的な研究技術の開発と飼育培養実験による検証を２本の柱として研究を進めた。主要な成果として、①海草由来のデトリタスの生成・集積・分解過程を実証的に追跡する方法としての環境DNA法の確立と有効性の検証、②食物連鎖系の動的構造を定量的に解明するための重水素パルスチ...

【環境学】環境解析学：海洋酸性化応答／微生物を含む研究件

【概要】大気中の二酸化炭素濃度の上昇によって引き起こされる海洋酸性化が海草藻場生態系の群集構造、特にデトリタス食物網に及ぼす影響を評価するために、基礎的な研究技術の開発と飼育培養実験による検証を２本の柱として研究を進めた。主要な成果として、①海草由来のデトリタスの生成・集積・分解過程を実証的に追跡する方法としての環境DNA法の確立と有効性の検証、②食物連鎖系の動的構造を定量的に解明するための重水素パルスチ...

【環境学】環境解析学：硫黄循環／微生物を含む研究件

【概要】本研究ではまず化学合成細菌・光合成細菌の純粋培養を行い、脂肪酸の炭素・水素同位体比分析を行った。硫黄同位体比に関しては硫酸還元と硫黄不均化に注目し、それぞれの四種硫黄同位体的特徴付けに取り組んだ。。フィールド研究に関しては、コスタリカの温泉水及び堆積物分析による炭素循環解析、成層湖涌池における微生物相と炭素循環解析、モンゴルの永久凍土帯湖底堆積物試料中硫黄同位体分析による気候変動解析に携わった。...

【環境学】環境解析学：海洋炭素循環／微生物を含む研究件

【概要】海洋表層の基礎生産で生成された有機物（凝集体）の沈降によって媒介される炭素鉛直輸送（生物ポンプ）は、海洋内部での炭素貯留を促進するプロセスとして重要であるが、その変動や制御には不明の点が多い。本研究では、凝集体の形成・沈降過程を、凝集体と海洋細菌群集の相互作用という新たな切り口から追及した。実験的解析の結果、海洋細菌群集には、大型凝集体の形成を顕著に促進する作用があることが示された。また、凝集体形...

【概要】1.還元的メチル化法により高比活性に放射標識したモデルたんぱく質(BSA,牛血清アルブミン、分子量66kD)を用い、海洋細菌による高分子加水分解速度を高感度かつ比較的簡便に測定する方法論を完成させた。 2.放射標識BSAをポリスチレンの人工微粒子(径0.1-1.5um)に吸着させ、それを、細菌に分解させる実験系を新たに構築した。これにより、粒子の数やサイズを厳密に制御して、分解速度を明らかにするこ...

【環境学】環境解析学：生物地球化学／微生物を含む研究件

【概要】海洋炭素循環の理解の上で鍵になる、中深層での有機物の変質・分解過程とそれに関わる微生物群集の動態を新たな切り口から追及した。北極海において、微生物諸量の全深度分布を世界で初めて解明するとともに、西部北太平洋での時系列観測を先駆的に展開し、微生物活性の分布構造の海域間での違いと季節変動を明らかにした。また、懸濁態有機物のアミノ酸窒素安定同位体比から、有機物の変質過程を解析する新たな手法を開発した。...

【環境学】環境解析学：生物複雑性／微生物を含む研究件

【キーワード】溶存有機物 / 海洋コロイド / 細菌群集 / 有機物分解 / 海洋生態系 (他19件)

【概要】本研究では、水圏における溶存態およびコロイド態有機物の動態とそれに関わる細菌群集の変動機構の解明を目的とした。以下の成果が得られた。 1.海洋のコロイド有機物の重要な構成成分であるペプチドグリカンの分解過程を放射トレーサー法により解析し、分子内部位(糖鎖およびペプチド鎖)による分解速度定数の違いを初めて明らかにした。 2.沿岸海洋における深度別の微生物分布を解析するモデルを検討した。また、このモデ...

【環境学】環境解析学：撫仙湖／微生物を含む研究件

【概要】本海外学術研究は、気候変化に伴い、急激な水循環異変が懸念される東アジアの大型湖沼において、湖沼学的な基礎調査を緊急に行い、水資源として重要な役割を果たすこれらの淡水湖沼の陸水学的特性を明らかにすることを目的とした。研究期間中、モンゴル・フブスグル湖および中国雲南省の撫仙湖において、それぞれ2回の現地調査を実施したほか、現地研究者の招聘やワークショップへの参加により、情報交換を行った。ロシア・バイカ...

【環境学】環境解析学：アルベド／微生物を含む研究件

【概要】世界各地の氷河で採取した微生物の遺伝子分析と地域間比較により、氷河融解を加速する汚れ物質（クリオコナイト）形成に関係するバクテリアやシアノバクテリアの地理的分布や汚れ物質内での分布、氷河動物と共生するバクテリアの存在が初めて明らかになった。また、生物によるアルベド改変過程を組み込んだ氷河変動モデルを改良するために、クリオコナイトが氷河表面に形成する縦穴（クリオコナイトホール）の発達や崩壊を精度良く...

【キーワード】アルベド / バクテリア / リモートセンシング / 微生物 / 極限環境 (他11件)

【概要】氷河生態系の微生物生態、特にその活動が氷河表面のアルベド（反射率）を低下させ氷河融解を促進する課程を理解し、地球規模環境変動による氷河生態系の応答を予測するために、世界各地の様々なタイプの氷河で、氷河の生物相、表面構造、アルベド、気象条件に関する調査を行い、その結果を比較した。その結果、微生物による氷河アルベド改変過程や氷河微生物相の決定要因を理解するのに必要な、微生物相とアルベド、環境条件の関係...

【環境学】環境解析学：空間分布／微生物を含む研究件

【概要】外洋域においてウィルス数が局所的極大を示す層、すなわち「ウィルス・ホットスポット(VHS)」、の分布の実態把握と形成機構の究明を行った。観測の結果、VHSは中部および西部北太平洋において広範に見られ、その分布が溶存酸素アノマリーの分布と関連することが明らかになった。観測・実験データを基に、VHSの形成には、宿主依存的なウィルス生産、鉛直混合、紫外線影響の3要因が関与しているという新たな仮説を提案し...

【環境学】環境解析学：国際生物センサス／微生物を含む研究件

【概要】本研究では、従来法の百倍の解析速度を有する454パイロシーケンス法及びハロゲン化ヌクレオシドをトレーサーとする増殖活性測定法を利用するなどして、大洋スケールでの海洋細菌群集構造のダイナミクスを明らかにした。現状では、系統解析を行うには短すぎるリード長や、シーケンスエラーによる見かけの多様度増大の問題など、さらに検討すべき課題も指摘されているが、16SrRNA遺伝子の大量リードによって、予想以上に多...

【環境学】環境解析学：454シークエンス／微生物を含む研究件

【概要】本研究では、従来法の百倍の解析速度を有する454パイロシーケンス法及びハロゲン化ヌクレオシドをトレーサーとする増殖活性測定法を利用するなどして、大洋スケールでの海洋細菌群集構造のダイナミクスを明らかにした。現状では、系統解析を行うには短すぎるリード長や、シーケンスエラーによる見かけの多様度増大の問題など、さらに検討すべき課題も指摘されているが、16SrRNA遺伝子の大量リードによって、予想以上に多...

【環境学】環境解析学：外洋生態系／微生物を含む研究件

【概要】1.海洋の炭素循環に大きな影響を及ぼす微生物群集と溶存有機物の空間分布を北部北太平洋亜寒帯海域において解析した。高感度溶存有機物分析装置を駆使し、表層から深層にいたるアミノ酸の鉛直分布を解析するとともに、これと、微生物群集の現存量、生産活性との関連を詳細に調べた。その結果、太平洋の東西での、細菌活性の勾配が検出され、生態炭素循環システムの構造が顕著な空間変動を示していることが明らかにされた。変動要...

【環境学】環境解析学：西部北太平洋／微生物を含む研究件

【概要】西部北太平洋海域は，世界でも有数の漁場であり，活発な生物ポンプ作用による二酸化炭素吸収海域でもある．本研究は，西部北太平洋の亜寒帯及び亜熱帯海域に設置された時系列観測点において，微生物群集構造および代謝機能の網羅的解析を行うことにより，亜寒帯及び亜熱帯外洋域における微生物機能の時系列変動を比較解析した初めての例として，貴重なデータと成果を得ることができた．さらに，次世代型のメタゲノム解析・評価シス...

【概要】本研究では、従来法の百倍の解析速度を有する454パイロシーケンス法及びハロゲン化ヌクレオシドをトレーサーとする増殖活性測定法を利用するなどして、大洋スケールでの海洋細菌群集構造のダイナミクスを明らかにした。現状では、系統解析を行うには短すぎるリード長や、シーケンスエラーによる見かけの多様度増大の問題など、さらに検討すべき課題も指摘されているが、16SrRNA遺伝子の大量リードによって、予想以上に多...

【環境学】環境解析学：珪藻類／微生物を含む研究件

【概要】海洋表層の基礎生産で生成された有機物（凝集体）の沈降によって媒介される炭素鉛直輸送（生物ポンプ）は、海洋内部での炭素貯留を促進するプロセスとして重要であるが、その変動や制御には不明の点が多い。本研究では、凝集体の形成・沈降過程を、凝集体と海洋細菌群集の相互作用という新たな切り口から追及した。実験的解析の結果、海洋細菌群集には、大型凝集体の形成を顕著に促進する作用があることが示された。また、凝集体形...

【環境学】環境解析学：ブータン／微生物を含む研究件

【キーワード】アルベド / バクテリア / リモートセンシング / 微生物 / 極限環境 (他11件)

【概要】氷河生態系の微生物生態、特にその活動が氷河表面のアルベド（反射率）を低下させ氷河融解を促進する課程を理解し、地球規模環境変動による氷河生態系の応答を予測するために、世界各地の様々なタイプの氷河で、氷河の生物相、表面構造、アルベド、気象条件に関する調査を行い、その結果を比較した。その結果、微生物による氷河アルベド改変過程や氷河微生物相の決定要因を理解するのに必要な、微生物相とアルベド、環境条件の関係...

【環境学】環境解析学：純粋培養／微生物を含む研究件

【概要】一酸化二窒素(N_2O)、メタン(CH_4)、および硫化水素(H_2S)は温室効果やエアロゾル形成を介して地球の気候変動と密接に関わっている。これらN_2O、CH_4、H_2Sのアイソトポマー比を用いた循環解析を発展させるために、微生物ガス代謝過程に着目し、(1)単一微生物種の純粋培養実験、(2)複数種(共存・競合)培養実験、および(3)環境試料の室内培養実験および観測を利用して、種々の微生物ガス...

【環境学】環境解析学：フブスグル湖／微生物を含む研究件

【概要】本海外学術研究は、気候変化に伴い、急激な水循環異変が懸念される東アジアの大型湖沼において、湖沼学的な基礎調査を緊急に行い、水資源として重要な役割を果たすこれらの淡水湖沼の陸水学的特性を明らかにすることを目的とした。研究期間中、モンゴル・フブスグル湖および中国雲南省の撫仙湖において、それぞれ2回の現地調査を実施したほか、現地研究者の招聘やワークショップへの参加により、情報交換を行った。ロシア・バイカ...

【環境学】環境解析学：窒素動態／微生物を含む研究件

【キーワード】クワガタムシ科 / 菌嚢状器官 / 酵母 / キシロース / 窒素固定バクテリア (他15件)

【概要】本年度も昨年度に引き続き、共同研究者(棚橋薫彦)を中心にクワガタムシ科を用いた解析を行った。まず、昨年度クワガタムシ科の多くの種の雌において腹部端に近い位置に菌嚢状器官をもつことが明らかになったが、本年度の研究で日本産のクワガタムシ科で最も祖先的なグループだと考えられているマグソクワガタについてもこの菌嚢状器官が存在することがわかった。すなわち、この器官がクワガタムシ科全体に広く存在する可能性が高...

【環境学】環境解析学：中・深層／微生物を含む研究件

【概要】海洋表層の基礎生産で生成された有機物（凝集体）の沈降によって媒介される炭素鉛直輸送（生物ポンプ）は、海洋内部での炭素貯留を促進するプロセスとして重要であるが、その変動や制御には不明の点が多い。本研究では、凝集体の形成・沈降過程を、凝集体と海洋細菌群集の相互作用という新たな切り口から追及した。実験的解析の結果、海洋細菌群集には、大型凝集体の形成を顕著に促進する作用があることが示された。また、凝集体形...

【概要】海洋炭素循環の理解の上で鍵になる、中深層での有機物の変質・分解過程とそれに関わる微生物群集の動態を新たな切り口から追及した。北極海において、微生物諸量の全深度分布を世界で初めて解明するとともに、西部北太平洋での時系列観測を先駆的に展開し、微生物活性の分布構造の海域間での違いと季節変動を明らかにした。また、懸濁態有機物のアミノ酸窒素安定同位体比から、有機物の変質過程を解析する新たな手法を開発した。...

【環境学】環境解析学：細菌群集組成／微生物を含む研究件

【キーワード】溶存有機物 / 海洋コロイド / 細菌群集 / 有機物分解 / 海洋生態系 (他19件)

【概要】本研究では、水圏における溶存態およびコロイド態有機物の動態とそれに関わる細菌群集の変動機構の解明を目的とした。以下の成果が得られた。 1.海洋のコロイド有機物の重要な構成成分であるペプチドグリカンの分解過程を放射トレーサー法により解析し、分子内部位(糖鎖およびペプチド鎖)による分解速度定数の違いを初めて明らかにした。 2.沿岸海洋における深度別の微生物分布を解析するモデルを検討した。また、このモデ...

【環境学】環境解析学：エアロソル／微生物を含む研究件

❏大気海洋境界領域の微生物学：海泡濃集と雲核へのリンケージ(22H00376)

【研究期間】2022-04-01 - 2027-03-31

【キーワード】大気海洋境界領域 / 微生物 / 海表面マイクロ層 / エアロゾル

【キーワード】微生物 / 海洋 / 海表面マイクロ層 / 大気エアロゾル / メタゲノム (他12件)

【概要】本研究では，海洋の生物活動と気候システムのリンクとして，バイオエアロゾルによる雲生成への影響に注目し，これを制御する鍵として海表面マイクロ層と海から生成するエアロゾル中の微生物動態について解析を行った. 第一に，海洋から大気へと放出されるエアロゾルの質的かつ量的な変動を制御していると考えられる鍵微生物グループを特定した．第二に，メタゲノム情報から鍵微生物グループのゲノム構築を行い，それらの機能解析...

【環境学】環境解析学：細胞外加水分解酵素／微生物を含む研究件

【概要】1.海洋に蓄積している有機ポリマーである細菌細胞壁主成分(ペプチドグリカン)の分離、精製、定量法を検討した。 2.海洋細菌を用いてペプチドグリカンの放射標識標品を調製する方法を検討した。 3.上記の検討に基づき、海洋における高分子有機ポリマーの循環速度を高感度に測定するアッセイ法を新規構築することに成功した。 4.沿岸、外洋海域における培養実験を行い、高分子有機ポリマーの分解速度と、分解過程を詳細...

【環境学】環境解析学：細胞外酵素／微生物を含む研究件

【概要】海洋中の溶存有機物は、陸上植生、土壌有機物と並んで、地球上の3大有機炭素リザバ-のひとつの数えられている。その変動は、グローバルな炭素フラックス、さらには、大気中最大の温室効果気体である二酸化炭素の年-100年スケールでの変動にも影響を及ぼしうる.本研究の目的は、海洋における溶存有機物の蓄積メカニズムを、微生物生態学と地球化学を融合させた学際的なアプローチを用いて実験的に解明することである。生体ポ...

【概要】1.還元的メチル化法により高比活性に放射標識したモデルたんぱく質(BSA,牛血清アルブミン、分子量66kD)を用い、海洋細菌による高分子加水分解速度を高感度かつ比較的簡便に測定する方法論を完成させた。 2.放射標識BSAをポリスチレンの人工微粒子(径0.1-1.5um)に吸着させ、それを、細菌に分解させる実験系を新たに構築した。これにより、粒子の数やサイズを厳密に制御して、分解速度を明らかにするこ...

【環境学】環境解析学：プロテオロドプシン／微生物を含む研究件

【キーワード】プロテオロドプシン / 光従属栄養 / Flavobacteria / 物質循環 / 海洋 (他9件)

【概要】本研究では、2000年に海洋細菌から見つかった光駆動型プロトンポンプであるプロテオロドプシン(以下PR)の生物機能を、分離培養株を用いて詳細に解析し、PRのプロトン排出速度および利用波長領域を明らかにすることに成功した。従来、PR遺伝子を持つ細菌は難培養性であると考えられてきたが、本研究で多数の分離培養に成功した。 ...

【環境学】環境解析学：原核生物／微生物を含む研究件

【概要】海洋炭素循環の理解の上で鍵になる、中深層での有機物の変質・分解過程とそれに関わる微生物群集の動態を新たな切り口から追及した。北極海において、微生物諸量の全深度分布を世界で初めて解明するとともに、西部北太平洋での時系列観測を先駆的に展開し、微生物活性の分布構造の海域間での違いと季節変動を明らかにした。また、懸濁態有機物のアミノ酸窒素安定同位体比から、有機物の変質過程を解析する新たな手法を開発した。...

【環境学】環境解析学：現場型分析装置／微生物を含む研究件

【研究代表者】山本貴富喜 (2003-2005) 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (20322688)

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / IISA-Gene (他23件)

【概要】本研究では,現場型微生物遺伝子解析装置に装置について,主にマイクロ加工技術を応用して研究開発を行った.その結果,深海などの極限環境の現場でも用いることが可能で,小型・軽量な装置,IISA-Gene(Integrated In-situ Analyzer-Gene)の開発に成功した.IISA-Geneを現場運用可能な装置として完成させるために以下の開発・評価を行った. 1)PDMS及びガラスを材料と...

【環境学】環境解析学：チリ／微生物を含む研究件

【キーワード】アルベド / バクテリア / リモートセンシング / 微生物 / 極限環境 (他11件)

【概要】氷河生態系の微生物生態、特にその活動が氷河表面のアルベド（反射率）を低下させ氷河融解を促進する課程を理解し、地球規模環境変動による氷河生態系の応答を予測するために、世界各地の様々なタイプの氷河で、氷河の生物相、表面構造、アルベド、気象条件に関する調査を行い、その結果を比較した。その結果、微生物による氷河アルベド改変過程や氷河微生物相の決定要因を理解するのに必要な、微生物相とアルベド、環境条件の関係...

【環境学】環境解析学：ガス代謝／微生物を含む研究件

【概要】一酸化二窒素(N_2O)、メタン(CH_4)、および硫化水素(H_2S)は温室効果やエアロゾル形成を介して地球の気候変動と密接に関わっている。これらN_2O、CH_4、H_2Sのアイソトポマー比を用いた循環解析を発展させるために、微生物ガス代謝過程に着目し、(1)単一微生物種の純粋培養実験、(2)複数種(共存・競合)培養実験、および(3)環境試料の室内培養実験および観測を利用して、種々の微生物ガス...

【環境学】環境解析学：沈降フラックス／微生物を含む研究件

【概要】海洋表層の基礎生産で生成された有機物（凝集体）の沈降によって媒介される炭素鉛直輸送（生物ポンプ）は、海洋内部での炭素貯留を促進するプロセスとして重要であるが、その変動や制御には不明の点が多い。本研究では、凝集体の形成・沈降過程を、凝集体と海洋細菌群集の相互作用という新たな切り口から追及した。実験的解析の結果、海洋細菌群集には、大型凝集体の形成を顕著に促進する作用があることが示された。また、凝集体形...

【環境学】環境解析学：放射トレーサー法／微生物を含む研究件

【概要】1.海洋に蓄積している有機ポリマーである細菌細胞壁主成分(ペプチドグリカン)の分離、精製、定量法を検討した。 2.海洋細菌を用いてペプチドグリカンの放射標識標品を調製する方法を検討した。 3.上記の検討に基づき、海洋における高分子有機ポリマーの循環速度を高感度に測定するアッセイ法を新規構築することに成功した。 4.沿岸、外洋海域における培養実験を行い、高分子有機ポリマーの分解速度と、分解過程を詳細...

【環境学】環境解析学：培養実験／微生物を含む研究件

【概要】本研究ではまず化学合成細菌・光合成細菌の純粋培養を行い、脂肪酸の炭素・水素同位体比分析を行った。硫黄同位体比に関しては硫酸還元と硫黄不均化に注目し、それぞれの四種硫黄同位体的特徴付けに取り組んだ。。フィールド研究に関しては、コスタリカの温泉水及び堆積物分析による炭素循環解析、成層湖涌池における微生物相と炭素循環解析、モンゴルの永久凍土帯湖底堆積物試料中硫黄同位体分析による気候変動解析に携わった。...

【概要】一酸化二窒素(N_2O)、メタン(CH_4)、および硫化水素(H_2S)は温室効果やエアロゾル形成を介して地球の気候変動と密接に関わっている。これらN_2O、CH_4、H_2Sのアイソトポマー比を用いた循環解析を発展させるために、微生物ガス代謝過程に着目し、(1)単一微生物種の純粋培養実験、(2)複数種(共存・競合)培養実験、および(3)環境試料の室内培養実験および観測を利用して、種々の微生物ガス...

【環境学】環境解析学：湖沼生態系／微生物を含む研究件

【キーワード】溶存有機物 / 海洋コロイド / 細菌群集 / 有機物分解 / 海洋生態系 (他19件)

【概要】本研究では、水圏における溶存態およびコロイド態有機物の動態とそれに関わる細菌群集の変動機構の解明を目的とした。以下の成果が得られた。 1.海洋のコロイド有機物の重要な構成成分であるペプチドグリカンの分解過程を放射トレーサー法により解析し、分子内部位(糖鎖およびペプチド鎖)による分解速度定数の違いを初めて明らかにした。 2.沿岸海洋における深度別の微生物分布を解析するモデルを検討した。また、このモデ...

【環境学】環境解析学：北部北太平洋／微生物を含む研究件

【概要】1.海洋に蓄積している有機ポリマーである細菌細胞壁主成分(ペプチドグリカン)の分離、精製、定量法を検討した。 2.海洋細菌を用いてペプチドグリカンの放射標識標品を調製する方法を検討した。 3.上記の検討に基づき、海洋における高分子有機ポリマーの循環速度を高感度に測定するアッセイ法を新規構築することに成功した。 4.沿岸、外洋海域における培養実験を行い、高分子有機ポリマーの分解速度と、分解過程を詳細...

【環境学】環境解析学：光エネルギー／微生物を含む研究件

【キーワード】プロテオロドプシン / 光従属栄養 / Flavobacteria / 物質循環 / 海洋 (他9件)

【概要】本研究では、2000年に海洋細菌から見つかった光駆動型プロトンポンプであるプロテオロドプシン(以下PR)の生物機能を、分離培養株を用いて詳細に解析し、PRのプロトン排出速度および利用波長領域を明らかにすることに成功した。従来、PR遺伝子を持つ細菌は難培養性であると考えられてきたが、本研究で多数の分離培養に成功した。 ...

【環境学】環境解析学：気候関連ガス／微生物を含む研究件

【概要】本研究では、海洋微生物の生態を解析するための新しい手法を開発し、これらを駆使して、海洋における炭酸ガスやジメチルサルファイド(DMS)といった気候関連ガスの動態に強い影響を及ぼす微生物鍵種を特定した。さらに、独自技術に次世代超並列シーケンスを組み合わせた解析では、従来法では不可能であった希少種も含めた増殖群の特定に成功し、微生物多様性と生態系の安定性を議論する上での重要な知見を得ることが出来た。...

【環境学】環境解析学：光従属栄養／微生物を含む研究件

【キーワード】プロテオロドプシン / 光従属栄養 / Flavobacteria / 物質循環 / 海洋 (他9件)

【概要】本研究では、2000年に海洋細菌から見つかった光駆動型プロトンポンプであるプロテオロドプシン(以下PR)の生物機能を、分離培養株を用いて詳細に解析し、PRのプロトン排出速度および利用波長領域を明らかにすることに成功した。従来、PR遺伝子を持つ細菌は難培養性であると考えられてきたが、本研究で多数の分離培養に成功した。 ...

【環境学】環境解析学：時系列観測／微生物を含む研究件

【概要】西部北太平洋海域は，世界でも有数の漁場であり，活発な生物ポンプ作用による二酸化炭素吸収海域でもある．本研究は，西部北太平洋の亜寒帯及び亜熱帯海域に設置された時系列観測点において，微生物群集構造および代謝機能の網羅的解析を行うことにより，亜寒帯及び亜熱帯外洋域における微生物機能の時系列変動を比較解析した初めての例として，貴重なデータと成果を得ることができた．さらに，次世代型のメタゲノム解析・評価シス...

【概要】本研究では、従来法の百倍の解析速度を有する454パイロシーケンス法及びハロゲン化ヌクレオシドをトレーサーとする増殖活性測定法を利用するなどして、大洋スケールでの海洋細菌群集構造のダイナミクスを明らかにした。現状では、系統解析を行うには短すぎるリード長や、シーケンスエラーによる見かけの多様度増大の問題など、さらに検討すべき課題も指摘されているが、16SrRNA遺伝子の大量リードによって、予想以上に多...

【環境学】環境解析学：鉛直フラックス／微生物を含む研究件

【キーワード】溶存有機物 / 海洋コロイド / 細菌群集 / 有機物分解 / 海洋生態系 (他19件)

【概要】本研究では、水圏における溶存態およびコロイド態有機物の動態とそれに関わる細菌群集の変動機構の解明を目的とした。以下の成果が得られた。 1.海洋のコロイド有機物の重要な構成成分であるペプチドグリカンの分解過程を放射トレーサー法により解析し、分子内部位(糖鎖およびペプチド鎖)による分解速度定数の違いを初めて明らかにした。 2.沿岸海洋における深度別の微生物分布を解析するモデルを検討した。また、このモデ...

【環境学】環境解析学：鉛直分布／微生物を含む研究件

【概要】外洋域においてウィルス数が局所的極大を示す層、すなわち「ウィルス・ホットスポット(VHS)」、の分布の実態把握と形成機構の究明を行った。観測の結果、VHSは中部および西部北太平洋において広範に見られ、その分布が溶存酸素アノマリーの分布と関連することが明らかになった。観測・実験データを基に、VHSの形成には、宿主依存的なウィルス生産、鉛直混合、紫外線影響の3要因が関与しているという新たな仮説を提案し...

【環境学】環境解析学：Flavobacteria ／微生物を含む研究件

【キーワード】プロテオロドプシン / 光従属栄養 / Flavobacteria / 物質循環 / 海洋 (他9件)

【概要】本研究では、2000年に海洋細菌から見つかった光駆動型プロトンポンプであるプロテオロドプシン(以下PR)の生物機能を、分離培養株を用いて詳細に解析し、PRのプロトン排出速度および利用波長領域を明らかにすることに成功した。従来、PR遺伝子を持つ細菌は難培養性であると考えられてきたが、本研究で多数の分離培養に成功した。 ...

【環境学】環境解析学：太平洋亜寒帯域／微生物を含む研究件

【概要】海洋炭素循環の理解の上で鍵になる、中深層での有機物の変質・分解過程とそれに関わる微生物群集の動態を新たな切り口から追及した。北極海において、微生物諸量の全深度分布を世界で初めて解明するとともに、西部北太平洋での時系列観測を先駆的に展開し、微生物活性の分布構造の海域間での違いと季節変動を明らかにした。また、懸濁態有機物のアミノ酸窒素安定同位体比から、有機物の変質過程を解析する新たな手法を開発した。...

【環境学】環境解析学：太平洋亜熱帯域／微生物を含む研究件

【概要】海洋炭素循環の理解の上で鍵になる、中深層での有機物の変質・分解過程とそれに関わる微生物群集の動態を新たな切り口から追及した。北極海において、微生物諸量の全深度分布を世界で初めて解明するとともに、西部北太平洋での時系列観測を先駆的に展開し、微生物活性の分布構造の海域間での違いと季節変動を明らかにした。また、懸濁態有機物のアミノ酸窒素安定同位体比から、有機物の変質過程を解析する新たな手法を開発した。...

【環境学】環境解析学：水圏物質循環／微生物を含む研究件

【キーワード】溶存有機物 / 海洋コロイド / 細菌群集 / 有機物分解 / 海洋生態系 (他19件)

【概要】本研究では、水圏における溶存態およびコロイド態有機物の動態とそれに関わる細菌群集の変動機構の解明を目的とした。以下の成果が得られた。 1.海洋のコロイド有機物の重要な構成成分であるペプチドグリカンの分解過程を放射トレーサー法により解析し、分子内部位(糖鎖およびペプチド鎖)による分解速度定数の違いを初めて明らかにした。 2.沿岸海洋における深度別の微生物分布を解析するモデルを検討した。また、このモデ...

【環境学】環境解析学：コケ類／微生物を含む研究件

【キーワード】高緯度北極 / 生態系炭素循環 / コンパートメントモデル / 遷移 / 光合成 (他21件)

【概要】本研究は、高緯度北極スバールバールの陸上生態系を主な調査地とし、遷移段階ごとに炭素吸収系と放出系に対する環境要因の影響を調べ、それをもとに炭素循環モデルを構築し、炭素循環に与える環境変動の影響を予測することを目的とした。主な成果は以下のとおりである (1)氷河末端から海岸まで2.6kmの3本のラインに沿って植生、バイオマス、土壌炭素の分布を調査し、植生と土壌要因との関係を明らかにした。 (2)遷移...

【環境学】環境解析学：有機物分解／微生物を含む研究件

【概要】地球温暖化の効果的な対策の一つとして、森林生態系へのバイオチャー散布が注目されている。本研究では、林床へのバイオチャー散布が、表層土壌 (有機物堆積層) の構造と機能に与える影響を評価した。その結果、バイオチャーは有機物堆積層の物理・化学・生物構造を大きく改変し、リターの分解速度を上昇させた。これは、バイオチャーとして投入された炭素量を数年で相殺すること、また分解にともない放出される栄養塩が林冠...

【概要】本研究の主たる成果は,以下の点に集約される. 1.無機複合材料の硬化から劣化過程を時空間上で予測する熱力学連成解析システム「DuCOM」をベースに、微生物による有機物分解反応を逐一シミュレーション可能な「BioDuCOM」システムの構築に成功した.熱エネルギー,水分移動,および酸素移動と好気性微生物反応モデルを連成させることで,任意の形状,寸法,温度・湿度・通気に対する環境条件のもと,反応過程をシ...

【キーワード】溶存有機物 / 海洋コロイド / 細菌群集 / 有機物分解 / 海洋生態系 (他19件)

【概要】本研究では、水圏における溶存態およびコロイド態有機物の動態とそれに関わる細菌群集の変動機構の解明を目的とした。以下の成果が得られた。 1.海洋のコロイド有機物の重要な構成成分であるペプチドグリカンの分解過程を放射トレーサー法により解析し、分子内部位(糖鎖およびペプチド鎖)による分解速度定数の違いを初めて明らかにした。 2.沿岸海洋における深度別の微生物分布を解析するモデルを検討した。また、このモデ...

【環境学】環境解析学：バイオチャー／微生物を含む研究件

【概要】地球温暖化の効果的な対策の一つとして、森林生態系へのバイオチャー散布が注目されている。本研究では、林床へのバイオチャー散布が、表層土壌 (有機物堆積層) の構造と機能に与える影響を評価した。その結果、バイオチャーは有機物堆積層の物理・化学・生物構造を大きく改変し、リターの分解速度を上昇させた。これは、バイオチャーとして投入された炭素量を数年で相殺すること、また分解にともない放出される栄養塩が林冠...

【環境学】環境解析学：バイカル湖／微生物を含む研究件

【概要】本海外学術研究は、気候変化に伴い、急激な水循環異変が懸念される東アジアの大型湖沼において、湖沼学的な基礎調査を緊急に行い、水資源として重要な役割を果たすこれらの淡水湖沼の陸水学的特性を明らかにすることを目的とした。研究期間中、モンゴル・フブスグル湖および中国雲南省の撫仙湖において、それぞれ2回の現地調査を実施したほか、現地研究者の招聘やワークショップへの参加により、情報交換を行った。ロシア・バイカ...

【環境学】環境解析学：微生物ガス代謝／微生物を含む研究件

【概要】一酸化二窒素(N_2O)、メタン(CH_4)、および硫化水素(H_2S)は温室効果やエアロゾル形成を介して地球の気候変動と密接に関わっている。これらN_2O、CH_4、H_2Sのアイソトポマー比を用いた循環解析を発展させるために、微生物ガス代謝過程に着目し、(1)単一微生物種の純粋培養実験、(2)複数種(共存・競合)培養実験、および(3)環境試料の室内培養実験および観測を利用して、種々の微生物ガス...

【環境学】環境解析学：微生物ゲノム／微生物を含む研究件

【概要】海洋表層の基礎生産で生成された有機物（凝集体）の沈降によって媒介される炭素鉛直輸送（生物ポンプ）は、海洋内部での炭素貯留を促進するプロセスとして重要であるが、その変動や制御には不明の点が多い。本研究では、凝集体の形成・沈降過程を、凝集体と海洋細菌群集の相互作用という新たな切り口から追及した。実験的解析の結果、海洋細菌群集には、大型凝集体の形成を顕著に促進する作用があることが示された。また、凝集体形...

【研究代表者】大熊盛也国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソースセンター, 室長 (10270597)

【概要】Bacteroidales目細菌において、窒素固定あるいは古細菌の水素代謝に関連する遺伝子をゲノム上に有する細菌種を見出し、培養株で活性を検出した。シロアリ腸内の窒素固定と水素利用還元的酢酸生成に働く細菌として、セルロース分解性原生生物の細胞内共生スピロヘータを同定した。この細胞内共生細菌と原生生物の細胞表層に共生するBacteroidales目細菌２種について、シングルセルゲノム解析で機能と共生...

【環境学】環境解析学：微生物過程／微生物を含む研究件

【概要】一酸化二窒素(N_2O)、メタン(CH_4)、および硫化水素(H_2S)は温室効果やエアロゾル形成を介して地球の気候変動と密接に関わっている。これらN_2O、CH_4、H_2Sのアイソトポマー比を用いた循環解析を発展させるために、微生物ガス代謝過程に着目し、(1)単一微生物種の純粋培養実験、(2)複数種(共存・競合)培養実験、および(3)環境試料の室内培養実験および観測を利用して、種々の微生物ガス...

【環境学】環境解析学：微生物群衆／微生物を含む研究件

【概要】本海外学術研究は、気候変化に伴い、急激な水循環異変が懸念される東アジアの大型湖沼において、湖沼学的な基礎調査を緊急に行い、水資源として重要な役割を果たすこれらの淡水湖沼の陸水学的特性を明らかにすることを目的とした。研究期間中、モンゴル・フブスグル湖および中国雲南省の撫仙湖において、それぞれ2回の現地調査を実施したほか、現地研究者の招聘やワークショップへの参加により、情報交換を行った。ロシア・バイカ...

【環境学】環境解析学：微生物相／微生物を含む研究件

【概要】世界の陸域に広範囲に分布するイワタケ類地衣類の共在微生物相を生物地理的な観点から解析するため、すでに南極やアフリカ赤道域から採集したイワタケ類に加え、フィンランドの北極・亜北極域、赤道域のギアナ高地、カナダ亜北極域、南アフリカおよびオーストリアアルプスでイワタケ類を採集し、かつ、国立極地研究所から北極圏スピッツベルゲン島産のイワタケ類を入手した。これらのイワタケ類試料について菌類・藻類と共在微生...

【環境学】環境解析学：大型湖／微生物を含む研究件

【概要】本海外学術研究は、気候変化に伴い、急激な水循環異変が懸念される東アジアの大型湖沼において、湖沼学的な基礎調査を緊急に行い、水資源として重要な役割を果たすこれらの淡水湖沼の陸水学的特性を明らかにすることを目的とした。研究期間中、モンゴル・フブスグル湖および中国雲南省の撫仙湖において、それぞれ2回の現地調査を実施したほか、現地研究者の招聘やワークショップへの参加により、情報交換を行った。ロシア・バイカ...

【環境学】環境解析学：大型湖沼／微生物を含む研究件

【概要】本海外学術研究は、気候変化に伴い、急激な水循環異変が懸念される東アジアの大型湖沼において、湖沼学的な基礎調査を緊急に行い、水資源として重要な役割を果たすこれらの淡水湖沼の陸水学的特性を明らかにすることを目的とした。研究期間中、モンゴル・フブスグル湖および中国雲南省の撫仙湖において、それぞれ2回の現地調査を実施したほか、現地研究者の招聘やワークショップへの参加により、情報交換を行った。ロシア・バイカ...

【環境学】環境解析学：高緯度北極／微生物を含む研究件

【キーワード】高緯度北極 / 生態系炭素循環 / コンパートメントモデル / 遷移 / 光合成 (他21件)

【概要】本研究は、高緯度北極スバールバールの陸上生態系を主な調査地とし、遷移段階ごとに炭素吸収系と放出系に対する環境要因の影響を調べ、それをもとに炭素循環モデルを構築し、炭素循環に与える環境変動の影響を予測することを目的とした。主な成果は以下のとおりである (1)氷河末端から海岸まで2.6kmの3本のラインに沿って植生、バイオマス、土壌炭素の分布を調査し、植生と土壌要因との関係を明らかにした。 (2)遷移...

【環境学】環境解析学：溶存態有機炭素／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、種子島沖海底泥火山群の調査により採取された海水・堆積物試料中の炭素含有物質(メタン、有機物)の炭素安定同位体・放射性炭素同位体分析および微生物叢解析により、泥火山から放出される炭素物質・微生物の起源を明らかにする。また、これら炭素含有物質の海洋中の挙動（拡散、反応過程）を調べ、微生物活動との関連について定量的に把握することにより、泥火山活動を介した地圏-水圏-生命圏の相互作用を解き明かす...

【環境学】環境解析学：溶存有機炭素／微生物を含む研究件

【概要】1.海洋に蓄積している有機ポリマーである細菌細胞壁主成分(ペプチドグリカン)の分離、精製、定量法を検討した。 2.海洋細菌を用いてペプチドグリカンの放射標識標品を調製する方法を検討した。 3.上記の検討に基づき、海洋における高分子有機ポリマーの循環速度を高感度に測定するアッセイ法を新規構築することに成功した。 4.沿岸、外洋海域における培養実験を行い、高分子有機ポリマーの分解速度と、分解過程を詳細...

【環境学】環境解析学：氷河／微生物を含む研究件

【概要】世界各地の氷河で採取した微生物の遺伝子分析と地域間比較により、氷河融解を加速する汚れ物質（クリオコナイト）形成に関係するバクテリアやシアノバクテリアの地理的分布や汚れ物質内での分布、氷河動物と共生するバクテリアの存在が初めて明らかになった。また、生物によるアルベド改変過程を組み込んだ氷河変動モデルを改良するために、クリオコナイトが氷河表面に形成する縦穴（クリオコナイトホール）の発達や崩壊を精度良く...

【キーワード】アルベド / バクテリア / リモートセンシング / 微生物 / 極限環境 (他11件)

【概要】氷河生態系の微生物生態、特にその活動が氷河表面のアルベド（反射率）を低下させ氷河融解を促進する課程を理解し、地球規模環境変動による氷河生態系の応答を予測するために、世界各地の様々なタイプの氷河で、氷河の生物相、表面構造、アルベド、気象条件に関する調査を行い、その結果を比較した。その結果、微生物による氷河アルベド改変過程や氷河微生物相の決定要因を理解するのに必要な、微生物相とアルベド、環境条件の関係...

【環境学】環境解析学：アイスコア／微生物を含む研究件

【概要】世界各地の氷河で採取した微生物の遺伝子分析と地域間比較により、氷河融解を加速する汚れ物質（クリオコナイト）形成に関係するバクテリアやシアノバクテリアの地理的分布や汚れ物質内での分布、氷河動物と共生するバクテリアの存在が初めて明らかになった。また、生物によるアルベド改変過程を組み込んだ氷河変動モデルを改良するために、クリオコナイトが氷河表面に形成する縦穴（クリオコナイトホール）の発達や崩壊を精度良く...

【環境学】環境解析学：サブミクロン粒子／微生物を含む研究件

【キーワード】海洋物質循環 / プロリン / コロイド粒子 / アミノ酸 / 海洋微生物 (他12件)

【概要】アミノ酸は重要な生体構成成分であり、海洋物質循環において重要な役割を果たしている。これまで海洋環境中のアミノ酸動態については多くの研究がなされてきたが、たんぱく質を構成する２０種類のアミノ酸のうち唯一の環状２級アミンであるプロリンは、分析方法上の制約から、その分布や変動についての知見が限られてきた。本研究では、この方法的な制約を克服し、海洋試料のアミノ酸組成を、プロリンを含めて高感度に分析する手法...

【概要】1.還元的メチル化法により高比活性に放射標識したモデルたんぱく質(BSA,牛血清アルブミン、分子量66kD)を用い、海洋細菌による高分子加水分解速度を高感度かつ比較的簡便に測定する方法論を完成させた。 2.放射標識BSAをポリスチレンの人工微粒子(径0.1-1.5um)に吸着させ、それを、細菌に分解させる実験系を新たに構築した。これにより、粒子の数やサイズを厳密に制御して、分解速度を明らかにするこ...

【環境学】環境解析学：極域／微生物を含む研究件

【概要】世界の陸域に広範囲に分布するイワタケ類地衣類の共在微生物相を生物地理的な観点から解析するため、すでに南極やアフリカ赤道域から採集したイワタケ類に加え、フィンランドの北極・亜北極域、赤道域のギアナ高地、カナダ亜北極域、南アフリカおよびオーストリアアルプスでイワタケ類を採集し、かつ、国立極地研究所から北極圏スピッツベルゲン島産のイワタケ類を入手した。これらのイワタケ類試料について菌類・藻類と共在微生...

【環境学】環境創成学：琵琶湖／微生物を含む研究件

【概要】本海外学術研究は、気候変化に伴い、急激な水循環異変が懸念される東アジアの大型湖沼において、湖沼学的な基礎調査を緊急に行い、水資源として重要な役割を果たすこれらの淡水湖沼の陸水学的特性を明らかにすることを目的とした。研究期間中、モンゴル・フブスグル湖および中国雲南省の撫仙湖において、それぞれ2回の現地調査を実施したほか、現地研究者の招聘やワークショップへの参加により、情報交換を行った。ロシア・バイカ...

【環境学】環境保全学：放射性核種移行／微生物を含む研究件

❏ロシアにおける放射性核種の地下水の挙動解析と拡散予測シミュレーションモデルの構築(26257402)

【キーワード】放射性核種移行 / 地下水 / シミュレーションモデル / 微生物 / ナノ粒子 (他6件)

【概要】南ウラル地方の核施設での中間レベル放射性液体廃棄物の湖への投棄が引き起こした地下水汚染は、５０年に亘ってその実情が明らかにされてきた。しかし微生物の関与は未解明であるなど、なお学ぶべき極めて貴重な対象である。汚染地下水中には多数の原核生物が存在し、脱窒細菌も含まれることがDNA解析や直接培養法で明らかになった。脱窒反応が進行すると環境は還元化し、ある種の核種の粒子吸着を促進する可能性がある。現場の...

【環境学】環境保全学：放射線核種移行／微生物を含む研究件

❏ロシアにおける放射性核種の地下水の挙動解析と拡散予測シミュレーションモデルの構築(26257402)

【キーワード】放射性核種移行 / 地下水 / シミュレーションモデル / 微生物 / ナノ粒子 (他6件)

【概要】南ウラル地方の核施設での中間レベル放射性液体廃棄物の湖への投棄が引き起こした地下水汚染は、５０年に亘ってその実情が明らかにされてきた。しかし微生物の関与は未解明であるなど、なお学ぶべき極めて貴重な対象である。汚染地下水中には多数の原核生物が存在し、脱窒細菌も含まれることがDNA解析や直接培養法で明らかになった。脱窒反応が進行すると環境は還元化し、ある種の核種の粒子吸着を促進する可能性がある。現場の...

【環境学】環境保全学：炭素循環／微生物を含む研究件

【概要】本研究ではまず化学合成細菌・光合成細菌の純粋培養を行い、脂肪酸の炭素・水素同位体比分析を行った。硫黄同位体比に関しては硫酸還元と硫黄不均化に注目し、それぞれの四種硫黄同位体的特徴付けに取り組んだ。。フィールド研究に関しては、コスタリカの温泉水及び堆積物分析による炭素循環解析、成層湖涌池における微生物相と炭素循環解析、モンゴルの永久凍土帯湖底堆積物試料中硫黄同位体分析による気候変動解析に携わった。...

【概要】海洋表層の基礎生産で生成された有機物（凝集体）の沈降によって媒介される炭素鉛直輸送（生物ポンプ）は、海洋内部での炭素貯留を促進するプロセスとして重要であるが、その変動や制御には不明の点が多い。本研究では、凝集体の形成・沈降過程を、凝集体と海洋細菌群集の相互作用という新たな切り口から追及した。実験的解析の結果、海洋細菌群集には、大型凝集体の形成を顕著に促進する作用があることが示された。また、凝集体形...

【概要】大気中の二酸化炭素濃度の上昇によって引き起こされる海洋酸性化が海草藻場生態系の群集構造、特にデトリタス食物網に及ぼす影響を評価するために、基礎的な研究技術の開発と飼育培養実験による検証を２本の柱として研究を進めた。主要な成果として、①海草由来のデトリタスの生成・集積・分解過程を実証的に追跡する方法としての環境DNA法の確立と有効性の検証、②食物連鎖系の動的構造を定量的に解明するための重水素パルスチ...

【環境学】環境保全学：海洋／微生物を含む研究件

【キーワード】海洋物質循環 / プロリン / コロイド粒子 / アミノ酸 / 海洋微生物 (他12件)

【概要】アミノ酸は重要な生体構成成分であり、海洋物質循環において重要な役割を果たしている。これまで海洋環境中のアミノ酸動態については多くの研究がなされてきたが、たんぱく質を構成する２０種類のアミノ酸のうち唯一の環状２級アミンであるプロリンは、分析方法上の制約から、その分布や変動についての知見が限られてきた。本研究では、この方法的な制約を克服し、海洋試料のアミノ酸組成を、プロリンを含めて高感度に分析する手法...

【キーワード】微生物 / 海洋 / 海表面マイクロ層 / 大気エアロゾル / メタゲノム (他12件)

【概要】本研究では，海洋の生物活動と気候システムのリンクとして，バイオエアロゾルによる雲生成への影響に注目し，これを制御する鍵として海表面マイクロ層と海から生成するエアロゾル中の微生物動態について解析を行った. 第一に，海洋から大気へと放出されるエアロゾルの質的かつ量的な変動を制御していると考えられる鍵微生物グループを特定した．第二に，メタゲノム情報から鍵微生物グループのゲノム構築を行い，それらの機能解析...

【概要】海洋表層の基礎生産で生成された有機物（凝集体）の沈降によって媒介される炭素鉛直輸送（生物ポンプ）は、海洋内部での炭素貯留を促進するプロセスとして重要であるが、その変動や制御には不明の点が多い。本研究では、凝集体の形成・沈降過程を、凝集体と海洋細菌群集の相互作用という新たな切り口から追及した。実験的解析の結果、海洋細菌群集には、大型凝集体の形成を顕著に促進する作用があることが示された。また、凝集体形...

【環境学】環境保全学：アンモニア酸化細菌／微生物を含む研究件

【キーワード】アンモニア酸化古細菌 / アンモニア酸化細菌 / アンモニア性窒素 / 高度浄水処理 / 硝化 (他8件)

【概要】高度浄水処理として、オゾン-生物活性炭処理が各地の浄水場に導入されているが、生物活性炭における硝化をはじめとした生物学的浄化機構には不明な点が多い。そこで本研究では、アンモニア酸化を担うアンモニア酸化細菌とアンモニア酸化古細菌の存在量や多様性を調査することで、生物活性炭の硝化機構の解明を目指した。その結果、生物活性炭で優占しているのはアンモニア酸化古細菌であること、また、前塩素処理を行うと、アンモ...

【環境学】環境保全学：蓄電部材／微生物を含む研究件

【キーワード】微生物 / ミネラル / 細胞外電子伝達 / 微生物燃料電池 / 蓄電部材 (他17件)

【概要】新規蓄放電物質生成微生物を取得する為、嫌気的に微生物を分離した結果、本物質を生成する単一微生物の分離に成功した。本物質の充電容量は約80 μAh mg-1であった。XRDおよびEDX解析から本物質は鉄と硫黄で構成されたMackinawiteであることが判明した。本物質を添加した負極を装着した微生物燃料電池（MFC）と本細菌を接種したところ、微生物からの電子移動と蓄電が確認された。ゲノム解析の結果、...

【環境学】環境保全学：細胞外電子伝達／微生物を含む研究件

【キーワード】微生物 / ミネラル / 細胞外電子伝達 / 微生物燃料電池 / 蓄電部材 (他17件)

【概要】新規蓄放電物質生成微生物を取得する為、嫌気的に微生物を分離した結果、本物質を生成する単一微生物の分離に成功した。本物質の充電容量は約80 μAh mg-1であった。XRDおよびEDX解析から本物質は鉄と硫黄で構成されたMackinawiteであることが判明した。本物質を添加した負極を装着した微生物燃料電池（MFC）と本細菌を接種したところ、微生物からの電子移動と蓄電が確認された。ゲノム解析の結果、...

【環境学】環境保全学：環境浄化／微生物を含む研究件

【キーワード】微生物 / ミネラル / 細胞外電子伝達 / 微生物燃料電池 / 蓄電部材 (他17件)

【概要】新規蓄放電物質生成微生物を取得する為、嫌気的に微生物を分離した結果、本物質を生成する単一微生物の分離に成功した。本物質の充電容量は約80 μAh mg-1であった。XRDおよびEDX解析から本物質は鉄と硫黄で構成されたMackinawiteであることが判明した。本物質を添加した負極を装着した微生物燃料電池（MFC）と本細菌を接種したところ、微生物からの電子移動と蓄電が確認された。ゲノム解析の結果、...

【環境学】環境保全学：環境微生物／微生物を含む研究件

【研究代表者】山本貴富喜 (2003-2005) 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (20322688)

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / IISA-Gene (他23件)

【概要】本研究では,現場型微生物遺伝子解析装置に装置について,主にマイクロ加工技術を応用して研究開発を行った.その結果,深海などの極限環境の現場でも用いることが可能で,小型・軽量な装置,IISA-Gene(Integrated In-situ Analyzer-Gene)の開発に成功した.IISA-Geneを現場運用可能な装置として完成させるために以下の開発・評価を行った. 1)PDMS及びガラスを材料と...

【環境学】環境保全学：元素／微生物を含む研究件

【キーワード】微生物 / ミネラル / 細胞外電子伝達 / 微生物燃料電池 / 蓄電部材 (他17件)

【概要】新規蓄放電物質生成微生物を取得する為、嫌気的に微生物を分離した結果、本物質を生成する単一微生物の分離に成功した。本物質の充電容量は約80 μAh mg-1であった。XRDおよびEDX解析から本物質は鉄と硫黄で構成されたMackinawiteであることが判明した。本物質を添加した負極を装着した微生物燃料電池（MFC）と本細菌を接種したところ、微生物からの電子移動と蓄電が確認された。ゲノム解析の結果、...

【環境学】環境保全学：微生物群集／微生物を含む研究件

【概要】微生物による感染症の増加要因には、抗菌薬耐性などの病原体要因に加え、都市化による人口の集中、交通機関の発達による人の国際的な移動などの社会的要因が関与している。感染症の国際化に対応するためには、感染症のアウトブレイク（パンデミック）が発生する前の状態を定期的に観測する国際協力体制の構築が必要である。これまでに、国際コンソーシアム MetaSUB (Metagenomics & Metade...

❏地下環境中のバイオマグネタイト生成機構の解明とそれらの重金属元素との相互作用研究(19K05342)

【研究代表者】天野由記国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核燃料・バックエンド研究開発部門核燃料サイクル工学研究所環境技術開発センター, 研究副主幹 (60421674)

【キーワード】微生物群集 / 地下水 / 鉄代謝 / バイオマグネタイト / メタゲノム解析 (他10件)

【概要】本研究では、花崗岩および堆積岩の地下深部に分布する地下水において、ナノサイズの磁性粒子であるマグネタイトやグレイガイトを生成する微生物の分布や生成機構、それらの微粒子の核種との相互作用について、微生物のゲノム解析手法、培養法、電子顕微鏡観察、結晶構造解析手法等を組み合わせて明らかにするための研究を行った。その結果に基づき、放射性廃棄物地層処分の性能評価を行う上で未解決な課題である微生物代謝や微生物...

【キーワード】海洋物質循環 / プロリン / コロイド粒子 / アミノ酸 / 海洋微生物 (他12件)

【概要】アミノ酸は重要な生体構成成分であり、海洋物質循環において重要な役割を果たしている。これまで海洋環境中のアミノ酸動態については多くの研究がなされてきたが、たんぱく質を構成する２０種類のアミノ酸のうち唯一の環状２級アミンであるプロリンは、分析方法上の制約から、その分布や変動についての知見が限られてきた。本研究では、この方法的な制約を克服し、海洋試料のアミノ酸組成を、プロリンを含めて高感度に分析する手法...

【環境学】環境保全学：微生物燃料電池／微生物を含む研究件

【キーワード】微生物 / ミネラル / 細胞外電子伝達 / 微生物燃料電池 / 蓄電部材 (他17件)

【概要】新規蓄放電物質生成微生物を取得する為、嫌気的に微生物を分離した結果、本物質を生成する単一微生物の分離に成功した。本物質の充電容量は約80 μAh mg-1であった。XRDおよびEDX解析から本物質は鉄と硫黄で構成されたMackinawiteであることが判明した。本物質を添加した負極を装着した微生物燃料電池（MFC）と本細菌を接種したところ、微生物からの電子移動と蓄電が確認された。ゲノム解析の結果、...

【概要】電流産生菌の一種であるShewanella loihica PV-4が酸化鉄を豊富に含む深海底から採取されたことに着想を得て、電気化学系に半導体特性を有する酸化鉄のナノコロイドを添加した。すると、微生物がナノコロイドの半導体特性を利用した長距離電子伝達経路を自己構築し、その結果、電流生成能が50倍と飛躍的に増大する現象を見出した。これは、深海底における微生物と鉱物が作り出す新しい生体電子伝達経路の...

【環境学】環境保全学：溶存有機物／微生物を含む研究件

【キーワード】溶存有機物 / 海洋コロイド / 細菌群集 / 有機物分解 / 海洋生態系 (他19件)

【概要】本研究では、水圏における溶存態およびコロイド態有機物の動態とそれに関わる細菌群集の変動機構の解明を目的とした。以下の成果が得られた。 1.海洋のコロイド有機物の重要な構成成分であるペプチドグリカンの分解過程を放射トレーサー法により解析し、分子内部位(糖鎖およびペプチド鎖)による分解速度定数の違いを初めて明らかにした。 2.沿岸海洋における深度別の微生物分布を解析するモデルを検討した。また、このモデ...

【概要】1.海洋に蓄積している有機ポリマーである細菌細胞壁主成分(ペプチドグリカン)の分離、精製、定量法を検討した。 2.海洋細菌を用いてペプチドグリカンの放射標識標品を調製する方法を検討した。 3.上記の検討に基づき、海洋における高分子有機ポリマーの循環速度を高感度に測定するアッセイ法を新規構築することに成功した。 4.沿岸、外洋海域における培養実験を行い、高分子有機ポリマーの分解速度と、分解過程を詳細...

【概要】1.海洋の炭素循環に大きな影響を及ぼす微生物群集と溶存有機物の空間分布を北部北太平洋亜寒帯海域において解析した。高感度溶存有機物分析装置を駆使し、表層から深層にいたるアミノ酸の鉛直分布を解析するとともに、これと、微生物群集の現存量、生産活性との関連を詳細に調べた。その結果、太平洋の東西での、細菌活性の勾配が検出され、生態炭素循環システムの構造が顕著な空間変動を示していることが明らかにされた。変動要...

【環境学】環境保全学：地球温暖化／微生物を含む研究件

【概要】地球温暖化の効果的な対策の一つとして、森林生態系へのバイオチャー散布が注目されている。本研究では、林床へのバイオチャー散布が、表層土壌 (有機物堆積層) の構造と機能に与える影響を評価した。その結果、バイオチャーは有機物堆積層の物理・化学・生物構造を大きく改変し、リターの分解速度を上昇させた。これは、バイオチャーとして投入された炭素量を数年で相殺すること、また分解にともない放出される栄養塩が林冠...

【環境学】環境保全学：再生可能エネルギー／微生物を含む研究件

【キーワード】微生物 / ミネラル / 細胞外電子伝達 / 微生物燃料電池 / 蓄電部材 (他17件)

【概要】新規蓄放電物質生成微生物を取得する為、嫌気的に微生物を分離した結果、本物質を生成する単一微生物の分離に成功した。本物質の充電容量は約80 μAh mg-1であった。XRDおよびEDX解析から本物質は鉄と硫黄で構成されたMackinawiteであることが判明した。本物質を添加した負極を装着した微生物燃料電池（MFC）と本細菌を接種したところ、微生物からの電子移動と蓄電が確認された。ゲノム解析の結果、...

【環境学】環境保全学：環境技術／微生物を含む研究件

【キーワード】微生物 / ミネラル / 細胞外電子伝達 / 微生物燃料電池 / 蓄電部材 (他17件)

【概要】新規蓄放電物質生成微生物を取得する為、嫌気的に微生物を分離した結果、本物質を生成する単一微生物の分離に成功した。本物質の充電容量は約80 μAh mg-1であった。XRDおよびEDX解析から本物質は鉄と硫黄で構成されたMackinawiteであることが判明した。本物質を添加した負極を装着した微生物燃料電池（MFC）と本細菌を接種したところ、微生物からの電子移動と蓄電が確認された。ゲノム解析の結果、...

❏二酸化炭素処理とエネルギー資源再生を両立させる持続型炭素循環システムの最適化技術(20246128)

【キーワード】再生可能資源 / エネルギー / 環境技術 / 二酸化炭素排出削減 / 資源開発工学 (他7件)

【概要】二酸化炭素回収・貯留によって地中貯留された二酸化炭素をメタンに変換、エネルギー資源として利用する「持続型炭素循環システム」の構築を目指し、システムの要素技術の研究を行った。具体的には、地下貯留層のCO_2変換・メタン生産バイオリアクター化を目的に、地下微生物群の生態系・ガス生産活性を調査し、さらに微生物による電気化学的メタン生成反応を利用する新規CO_2利用・変換技術を開発した。 ...

【環境学】環境保全学：食物連鎖／微生物を含む研究件

【キーワード】溶存有機物 / 海洋コロイド / 細菌群集 / 有機物分解 / 海洋生態系 (他19件)

【概要】本研究では、水圏における溶存態およびコロイド態有機物の動態とそれに関わる細菌群集の変動機構の解明を目的とした。以下の成果が得られた。 1.海洋のコロイド有機物の重要な構成成分であるペプチドグリカンの分解過程を放射トレーサー法により解析し、分子内部位(糖鎖およびペプチド鎖)による分解速度定数の違いを初めて明らかにした。 2.沿岸海洋における深度別の微生物分布を解析するモデルを検討した。また、このモデ...

【環境学】環境保全学：DMS ／微生物を含む研究件

【概要】本研究では、海洋微生物の生態を解析するための新しい手法を開発し、これらを駆使して、海洋における炭酸ガスやジメチルサルファイド(DMS)といった気候関連ガスの動態に強い影響を及ぼす微生物鍵種を特定した。さらに、独自技術に次世代超並列シーケンスを組み合わせた解析では、従来法では不可能であった希少種も含めた増殖群の特定に成功し、微生物多様性と生態系の安定性を議論する上での重要な知見を得ることが出来た。...

【環境学】環境保全学：溶存酸素／微生物を含む研究件

【概要】外洋域においてウィルス数が局所的極大を示す層、すなわち「ウィルス・ホットスポット(VHS)」、の分布の実態把握と形成機構の究明を行った。観測の結果、VHSは中部および西部北太平洋において広範に見られ、その分布が溶存酸素アノマリーの分布と関連することが明らかになった。観測・実験データを基に、VHSの形成には、宿主依存的なウィルス生産、鉛直混合、紫外線影響の3要因が関与しているという新たな仮説を提案し...

【概要】本海外学術研究は、気候変化に伴い、急激な水循環異変が懸念される東アジアの大型湖沼において、湖沼学的な基礎調査を緊急に行い、水資源として重要な役割を果たすこれらの淡水湖沼の陸水学的特性を明らかにすることを目的とした。研究期間中、モンゴル・フブスグル湖および中国雲南省の撫仙湖において、それぞれ2回の現地調査を実施したほか、現地研究者の招聘やワークショップへの参加により、情報交換を行った。ロシア・バイカ...

【環境学】環境保全学：リター／微生物を含む研究件

【概要】地球温暖化の効果的な対策の一つとして、森林生態系へのバイオチャー散布が注目されている。本研究では、林床へのバイオチャー散布が、表層土壌 (有機物堆積層) の構造と機能に与える影響を評価した。その結果、バイオチャーは有機物堆積層の物理・化学・生物構造を大きく改変し、リターの分解速度を上昇させた。これは、バイオチャーとして投入された炭素量を数年で相殺すること、また分解にともない放出される栄養塩が林冠...

【環境学】環境保全学：南西諸島／微生物を含む研究件

【キーワード】菌根菌 / 外生菌根菌 / 菌根菌集団 / リュウキュウマツ / 南西諸島 (他23件)

【概要】高島と比べて、低島では、「動物散布種の菌」や「非風散布種の菌」は全く検出されず、「風散布種の菌」のみが存在していた。これは、過去に低島が海面下に沈み、菌根菌が一掃されたためと考えられる。全ての高島から「動物散布種の菌」や「非風散布の菌」が検出されたことから、過去に、高島間や大陸との間に陸橋が形成されていたと考えられる。そのような菌種が現在も生き残っていることは、移入後に水没がなかったことを示唆して...

【環境学】環境保全学：環境変動／微生物を含む研究件

【概要】世界各地の氷河で採取した微生物の遺伝子分析と地域間比較により、氷河融解を加速する汚れ物質（クリオコナイト）形成に関係するバクテリアやシアノバクテリアの地理的分布や汚れ物質内での分布、氷河動物と共生するバクテリアの存在が初めて明らかになった。また、生物によるアルベド改変過程を組み込んだ氷河変動モデルを改良するために、クリオコナイトが氷河表面に形成する縦穴（クリオコナイトホール）の発達や崩壊を精度良く...

【環境学】環境保全学：泥火山／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、種子島沖海底泥火山群の調査により採取された海水・堆積物試料中の炭素含有物質(メタン、有機物)の炭素安定同位体・放射性炭素同位体分析および微生物叢解析により、泥火山から放出される炭素物質・微生物の起源を明らかにする。また、これら炭素含有物質の海洋中の挙動（拡散、反応過程）を調べ、微生物活動との関連について定量的に把握することにより、泥火山活動を介した地圏-水圏-生命圏の相互作用を解き明かす...

【数物系科学】数学：デザイン理論／微生物を含む研究件

【キーワード】speculative ethics / more-than-human / ACI / 発酵 / 微生物 (他8件)

【概要】本研究は，近年，特に欧米を中心として活発になっている脱人間中心主義の議論のなかで扱われる「モアザンヒューマン」，つまり人間以外の自然存在を「人間以上の存在」と捉え，人間と自然の対称性を回復するために用いられる概念を，アジア各地の発酵食品産業における自然観，宗教的価値観，そして文化背景と接続した上で，情報技術の設計に応用するフレームを確立することを目的とする．そのための方法として，初年度より日本，...

【数物系科学】物理学：コヒーレントX線イメージング／微生物を含む研究件

【キーワード】Ｘ線自由電子レーザー / コヒーレントＸ線イメージング / 細胞 / 微生物 / 可視化 (他11件)

【概要】Ｘ線自由電子レーザー（XFEL）イメージングにより、未解明の部分が多い原核細胞の細胞分裂のナノダイナミクスや高度好熱菌の多倍性など、基礎微生物学に資する成果を得た。また、乳製品の加熱殺菌、金ナノ粒子を用いたがんのフォトサーマル治療、インフルエンザウィルス、ドラッグデリバリー、電気自動車用電池材料などに関連した幅広い応用研究を展開した。さらに、分子レベルのXFELイメージングに向けた技術開発にも取り...

【数物系科学】物理学：ソフトマター／微生物を含む研究件

【キーワード】アクティブマター / ソフトマター / 流体力学的相互作用 / レオロジー / コロイド (他6件)

【概要】本研究プロジェクトにおいて、モデルアクティブ系の集団運動に及ぼす近接流体力学的相互作用の効果について研究を行い、以下の事柄を明らかにした: アクティブ粒子間の流体力学的相互作用は、粒子サイズ程度の距離に近接すると、自己推進性そのものに強く影響を及ぼす。特に、流体力学的相互作用による自己トラップ効果により、過渡的な巨大構造形成が低密度領域で促進される。関連して、コロイド分散系のゲル化における流体力学...

【数物系科学】物理学：X線自由電子レーザー／微生物を含む研究件

【キーワード】Ｘ線自由電子レーザー / コヒーレントＸ線イメージング / 細胞 / 微生物 / 可視化 (他11件)

【概要】Ｘ線自由電子レーザー（XFEL）イメージングにより、未解明の部分が多い原核細胞の細胞分裂のナノダイナミクスや高度好熱菌の多倍性など、基礎微生物学に資する成果を得た。また、乳製品の加熱殺菌、金ナノ粒子を用いたがんのフォトサーマル治療、インフルエンザウィルス、ドラッグデリバリー、電気自動車用電池材料などに関連した幅広い応用研究を展開した。さらに、分子レベルのXFELイメージングに向けた技術開発にも取り...

【数物系科学】物理学：流体力学的相互作用／微生物を含む研究件

【キーワード】アクティブマター / ソフトマター / 流体力学的相互作用 / レオロジー / コロイド (他6件)

【概要】本研究プロジェクトにおいて、モデルアクティブ系の集団運動に及ぼす近接流体力学的相互作用の効果について研究を行い、以下の事柄を明らかにした: アクティブ粒子間の流体力学的相互作用は、粒子サイズ程度の距離に近接すると、自己推進性そのものに強く影響を及ぼす。特に、流体力学的相互作用による自己トラップ効果により、過渡的な巨大構造形成が低密度領域で促進される。関連して、コロイド分散系のゲル化における流体力学...

【数物系科学】物理学：磁性／微生物を含む研究件

【概要】金属材料評価技術を医薬品化合物へ応用した結果、磁性を持つ医薬品化合物が同定されたが、強い毒性を持つ。その後の医化学連携により、毒性を減弱させ磁性だけを持つ化合物が合成された。本申請では、我々はこの磁性を持つ化合物を検討し、既存の医薬品、とくに抗生物質の磁性化を検討した。合成された磁性アンピシリンはこれまでの検討では磁性を持ち、強度は高くないが磁石にくっつく性質を有していることが分かった。これらの結...

【数物系科学】物理学：アクティブマター／微生物を含む研究件

【キーワード】アクティブマター / ソフトマター / 流体力学的相互作用 / レオロジー / コロイド (他6件)

【概要】本研究プロジェクトにおいて、モデルアクティブ系の集団運動に及ぼす近接流体力学的相互作用の効果について研究を行い、以下の事柄を明らかにした: アクティブ粒子間の流体力学的相互作用は、粒子サイズ程度の距離に近接すると、自己推進性そのものに強く影響を及ぼす。特に、流体力学的相互作用による自己トラップ効果により、過渡的な巨大構造形成が低密度領域で促進される。関連して、コロイド分散系のゲル化における流体力学...

【数物系科学】物理学：計算生物学／微生物を含む研究件

【キーワード】自己組織化 / 走化性バクテリア / 運動論 / メゾスコピック / 計算生物学 (他10件)

【概要】走化性バクテリアの集団挙動における物理的なマルチスケール機構と数学的な階層性について、メゾスコピックな運動論モデルに基づき、理論とシミュレーションの双方から研究を行った。理論研究では、バクテリアの集団移動における密度進行波の分散関係とパターン形成における線形不安定性条件を明らかにした。シミュレーション研究では、走化性運動論モデルに基づく新しいモンテカルロシミュレーションを開発し、理論と実験結果と...

【数物系科学】物理学：走化性バクテリア／微生物を含む研究件

【キーワード】自己組織化 / 走化性バクテリア / 運動論 / メゾスコピック / 計算生物学 (他10件)

【概要】走化性バクテリアの集団挙動における物理的なマルチスケール機構と数学的な階層性について、メゾスコピックな運動論モデルに基づき、理論とシミュレーションの双方から研究を行った。理論研究では、バクテリアの集団移動における密度進行波の分散関係とパターン形成における線形不安定性条件を明らかにした。シミュレーション研究では、走化性運動論モデルに基づく新しいモンテカルロシミュレーションを開発し、理論と実験結果と...

【数物系科学】物理学：運動論／微生物を含む研究件

【キーワード】自己組織化 / 走化性バクテリア / 運動論 / メゾスコピック / 計算生物学 (他10件)

【概要】走化性バクテリアの集団挙動における物理的なマルチスケール機構と数学的な階層性について、メゾスコピックな運動論モデルに基づき、理論とシミュレーションの双方から研究を行った。理論研究では、バクテリアの集団移動における密度進行波の分散関係とパターン形成における線形不安定性条件を明らかにした。シミュレーション研究では、走化性運動論モデルに基づく新しいモンテカルロシミュレーションを開発し、理論と実験結果と...

【数物系科学】物理学：数理科学／微生物を含む研究件

【キーワード】自己組織化 / 走化性バクテリア / 運動論 / メゾスコピック / 計算生物学 (他10件)

【概要】走化性バクテリアの集団挙動における物理的なマルチスケール機構と数学的な階層性について、メゾスコピックな運動論モデルに基づき、理論とシミュレーションの双方から研究を行った。理論研究では、バクテリアの集団移動における密度進行波の分散関係とパターン形成における線形不安定性条件を明らかにした。シミュレーション研究では、走化性運動論モデルに基づく新しいモンテカルロシミュレーションを開発し、理論と実験結果と...

【数物系科学】地球惑星科学：硫化鉄のうろこ／微生物を含む研究件

【キーワード】生命の起源 / ナノ黄鉄鉱 / バイオミネラル / 深海艇熱水噴出域 / 深海底熱水噴出域 (他16件)

【概要】有力な生命の起源仮説である表面代謝説の検証及び黄鉄鉱の形成に関わる生命の起源と物質の特定を本研究の目的とした。初めに、深海底熱水噴出域でナノ黄鉄鉱を形成する巻貝の鱗タンパク質中で、ナノ黄鉄鉱形成に関与するタンパク質を特定し、類似の市販のタンパク質からナノ黄鉄鉱の合成することに成功した。さらに、固体硫化物には巻貝の鱗中で見つかったナノ黄鉄鉱は存在しなかったが、陸域の花崗岩中でウランのナノ鉱物を発見し...

【数物系科学】地球惑星科学：硫酸塩鉱物／微生物を含む研究件

❏海底熱水系における化学合成細菌と硫化鉱物間の硫黄同位体及び微量元素交換反応の研究(13304043)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / ガスハイドレート / 冷湧水帯 / イオウ (他20件)

【概要】海底熱水系・冷湧水系の海底面下には、高い化学的自由エネルギーのフラックスに支えられた、大規模な地下生物圏が存在している可能性がある。この地下生物圏は、地球表層における光合成とは全く独立に有機物を化学合成していると考えられ、全地球上の炭素などの物質収支を解明する上からもその生産規模の推定が重要な課題となっている。そこで、海底熱水域、ガスハイドレート地域、および化石海底熱水鉱床から試料を採集し、主と...

【数物系科学】地球惑星科学：硫酸還元バクテリア／微生物を含む研究件

【概要】本研究の目的は,太古代の生物種の時空分布を知り、生命を取り巻く地球化学的環境を調べ、これらの共進化を規制した地球物理学的要因を明かにすることである。本年度はオーストラリア、ピルバラ地域において昨年度目的を達することができなかったTumbiana Formation(2.76Ga)中のストロマイト堆積層を再度掘削した。アメリカNASA生物学研究所、オーストラリアの研究者に加えて、本年度はアメリカの研...

❏海底熱水系における化学合成細菌と硫化鉱物間の硫黄同位体及び微量元素交換反応の研究(13304043)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / ガスハイドレート / 冷湧水帯 / イオウ (他20件)

【概要】海底熱水系・冷湧水系の海底面下には、高い化学的自由エネルギーのフラックスに支えられた、大規模な地下生物圏が存在している可能性がある。この地下生物圏は、地球表層における光合成とは全く独立に有機物を化学合成していると考えられ、全地球上の炭素などの物質収支を解明する上からもその生産規模の推定が重要な課題となっている。そこで、海底熱水域、ガスハイドレート地域、および化石海底熱水鉱床から試料を採集し、主と...

【数物系科学】地球惑星科学：生命／微生物を含む研究件

【概要】本研究の目的は,太古代の生物種の時空分布を知り、生命を取り巻く地球化学的環境を調べ、これらの共進化を規制した地球物理学的要因を明かにすることである。本年度はオーストラリア、ピルバラ地域において昨年度目的を達することができなかったTumbiana Formation(2.76Ga)中のストロマイト堆積層を再度掘削した。アメリカNASA生物学研究所、オーストラリアの研究者に加えて、本年度はアメリカの研...

【数物系科学】地球惑星科学：生命誕生／微生物を含む研究件

【キーワード】生命の起源 / ナノ黄鉄鉱 / バイオミネラル / 深海艇熱水噴出域 / 深海底熱水噴出域 (他16件)

【概要】有力な生命の起源仮説である表面代謝説の検証及び黄鉄鉱の形成に関わる生命の起源と物質の特定を本研究の目的とした。初めに、深海底熱水噴出域でナノ黄鉄鉱を形成する巻貝の鱗タンパク質中で、ナノ黄鉄鉱形成に関与するタンパク質を特定し、類似の市販のタンパク質からナノ黄鉄鉱の合成することに成功した。さらに、固体硫化物には巻貝の鱗中で見つかったナノ黄鉄鉱は存在しなかったが、陸域の花崗岩中でウランのナノ鉱物を発見し...

【数物系科学】地球惑星科学：microdolomite ／微生物を含む研究件

❏Do microcrystalline dolomite inclusions provide fossil evidence for the onset of gas hydrate formation?: Isotopic and biogeochemical investigations of methane hydrate in Joetsu Basin, Sea of Japan.(17K05712)

【研究代表者】Snyder Glen 明治大学, 研究・知財戦略機構(駿河台), 研究推進員 (90751777)

【キーワード】gas hydrate / Sea of Japan / microdolomite / Bacteriodetes / helium (他20件)

【概要】微生物活動は高温の温泉水、深海堆積物など様々な場所で見つかっているが、ガスハイドレート結晶中に高塩分微小空間が存在し、その中で微生物が代謝を繰り返していたとは研究チーム。私たちは新潟県沖上越堆積盆で、長い連続的なガスハイドレートのコアを採取・分解し、分解後に残ったハイドレート融解水中に、幸運にも、中心部分に暗黒有機物質と生命活動の痕跡を包含する微小なマイクロドロマイトが残されているのを発見した。そ...

【数物系科学】地球惑星科学：黒鉱鉱床／微生物を含む研究件

❏海底熱水系における化学合成細菌と硫化鉱物間の硫黄同位体及び微量元素交換反応の研究(13304043)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / ガスハイドレート / 冷湧水帯 / イオウ (他20件)

【概要】海底熱水系・冷湧水系の海底面下には、高い化学的自由エネルギーのフラックスに支えられた、大規模な地下生物圏が存在している可能性がある。この地下生物圏は、地球表層における光合成とは全く独立に有機物を化学合成していると考えられ、全地球上の炭素などの物質収支を解明する上からもその生産規模の推定が重要な課題となっている。そこで、海底熱水域、ガスハイドレート地域、および化石海底熱水鉱床から試料を採集し、主と...

【数物系科学】地球惑星科学：イオウ同位体／微生物を含む研究件

❏海底熱水系における化学合成細菌と硫化鉱物間の硫黄同位体及び微量元素交換反応の研究(13304043)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / ガスハイドレート / 冷湧水帯 / イオウ (他20件)

【概要】海底熱水系・冷湧水系の海底面下には、高い化学的自由エネルギーのフラックスに支えられた、大規模な地下生物圏が存在している可能性がある。この地下生物圏は、地球表層における光合成とは全く独立に有機物を化学合成していると考えられ、全地球上の炭素などの物質収支を解明する上からもその生産規模の推定が重要な課題となっている。そこで、海底熱水域、ガスハイドレート地域、および化石海底熱水鉱床から試料を採集し、主と...

【数物系科学】地球惑星科学：核酸(DNA・RNA) ／微生物を含む研究件

【研究代表者】砂村倫成 (2003-2004) 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (90360867)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / 微生物 / 低分子有機化合物 / 高温・高圧反応 (他15件)

【概要】本研究は、マグマ熱水系における有機化合物生成要因の解明を目的として実施した。マグマ熱水系における有機化合物は、岩石-水反応もしくは生物の熱分解により生産されることが予測される。地下生物圏を構成する微生物の熱分解過程に関する知見は非常に乏しいため、特に微生物の熱分解過程に着目し研究を行った。海底熱水系を模擬する装置として、新たに400℃、50MPaまで独立に圧力、温度を制御可能で、かつ経時的なサンプ...

【数物系科学】地球惑星科学：鱗タンパク質／微生物を含む研究件

【キーワード】生命の起源 / ナノ黄鉄鉱 / バイオミネラル / 深海艇熱水噴出域 / 深海底熱水噴出域 (他16件)

【概要】有力な生命の起源仮説である表面代謝説の検証及び黄鉄鉱の形成に関わる生命の起源と物質の特定を本研究の目的とした。初めに、深海底熱水噴出域でナノ黄鉄鉱を形成する巻貝の鱗タンパク質中で、ナノ黄鉄鉱形成に関与するタンパク質を特定し、類似の市販のタンパク質からナノ黄鉄鉱の合成することに成功した。さらに、固体硫化物には巻貝の鱗中で見つかったナノ黄鉄鉱は存在しなかったが、陸域の花崗岩中でウランのナノ鉱物を発見し...

【数物系科学】地球惑星科学：経時変化／微生物を含む研究件

【研究代表者】砂村倫成 (2003-2004) 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (90360867)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / 微生物 / 低分子有機化合物 / 高温・高圧反応 (他15件)

【概要】本研究は、マグマ熱水系における有機化合物生成要因の解明を目的として実施した。マグマ熱水系における有機化合物は、岩石-水反応もしくは生物の熱分解により生産されることが予測される。地下生物圏を構成する微生物の熱分解過程に関する知見は非常に乏しいため、特に微生物の熱分解過程に着目し研究を行った。海底熱水系を模擬する装置として、新たに400℃、50MPaまで独立に圧力、温度を制御可能で、かつ経時的なサンプ...

【数物系科学】地球惑星科学：冷湧水帯／微生物を含む研究件

❏海底熱水系における化学合成細菌と硫化鉱物間の硫黄同位体及び微量元素交換反応の研究(13304043)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / ガスハイドレート / 冷湧水帯 / イオウ (他20件)

【概要】海底熱水系・冷湧水系の海底面下には、高い化学的自由エネルギーのフラックスに支えられた、大規模な地下生物圏が存在している可能性がある。この地下生物圏は、地球表層における光合成とは全く独立に有機物を化学合成していると考えられ、全地球上の炭素などの物質収支を解明する上からもその生産規模の推定が重要な課題となっている。そこで、海底熱水域、ガスハイドレート地域、および化石海底熱水鉱床から試料を採集し、主と...

【数物系科学】地球惑星科学：authigenesis ／微生物を含む研究件

❏Do microcrystalline dolomite inclusions provide fossil evidence for the onset of gas hydrate formation?: Isotopic and biogeochemical investigations of methane hydrate in Joetsu Basin, Sea of Japan.(17K05712)

【研究代表者】Snyder Glen 明治大学, 研究・知財戦略機構(駿河台), 研究推進員 (90751777)

【キーワード】gas hydrate / Sea of Japan / microdolomite / Bacteriodetes / helium (他20件)

【概要】微生物活動は高温の温泉水、深海堆積物など様々な場所で見つかっているが、ガスハイドレート結晶中に高塩分微小空間が存在し、その中で微生物が代謝を繰り返していたとは研究チーム。私たちは新潟県沖上越堆積盆で、長い連続的なガスハイドレートのコアを採取・分解し、分解後に残ったハイドレート融解水中に、幸運にも、中心部分に暗黒有機物質と生命活動の痕跡を包含する微小なマイクロドロマイトが残されているのを発見した。そ...

【数物系科学】地球惑星科学：Bacteriodetes ／微生物を含む研究件

❏Do microcrystalline dolomite inclusions provide fossil evidence for the onset of gas hydrate formation?: Isotopic and biogeochemical investigations of methane hydrate in Joetsu Basin, Sea of Japan.(17K05712)

【研究代表者】Snyder Glen 明治大学, 研究・知財戦略機構(駿河台), 研究推進員 (90751777)

【キーワード】gas hydrate / Sea of Japan / microdolomite / Bacteriodetes / helium (他20件)

【概要】微生物活動は高温の温泉水、深海堆積物など様々な場所で見つかっているが、ガスハイドレート結晶中に高塩分微小空間が存在し、その中で微生物が代謝を繰り返していたとは研究チーム。私たちは新潟県沖上越堆積盆で、長い連続的なガスハイドレートのコアを採取・分解し、分解後に残ったハイドレート融解水中に、幸運にも、中心部分に暗黒有機物質と生命活動の痕跡を包含する微小なマイクロドロマイトが残されているのを発見した。そ...

【数物系科学】地球惑星科学：phylogenetic ／微生物を含む研究件

❏Do microcrystalline dolomite inclusions provide fossil evidence for the onset of gas hydrate formation?: Isotopic and biogeochemical investigations of methane hydrate in Joetsu Basin, Sea of Japan.(17K05712)

【研究代表者】Snyder Glen 明治大学, 研究・知財戦略機構(駿河台), 研究推進員 (90751777)

【キーワード】gas hydrate / Sea of Japan / microdolomite / Bacteriodetes / helium (他20件)

【概要】微生物活動は高温の温泉水、深海堆積物など様々な場所で見つかっているが、ガスハイドレート結晶中に高塩分微小空間が存在し、その中で微生物が代謝を繰り返していたとは研究チーム。私たちは新潟県沖上越堆積盆で、長い連続的なガスハイドレートのコアを採取・分解し、分解後に残ったハイドレート融解水中に、幸運にも、中心部分に暗黒有機物質と生命活動の痕跡を包含する微小なマイクロドロマイトが残されているのを発見した。そ...

【数物系科学】地球惑星科学：オートラジオグラフィー／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、海洋炭素循環において中心的な役割を果たす細菌群集の動態を迅速にモニターする新たな手法を検討し、「微生物多様性と生態系機能の関係」の解明に大きく貢献することを目指して展開した。本研究の鍵になるアイデアは、生化学トレーサー手法を用いた微生物群集活性(機能)の測定と、分子生物学的手法を用いた群集構造(多様性)の解析を密接に結合させた斬新な手法を開拓することであり、それにより、動的な微生物群集構...

【数物系科学】地球惑星科学：seifreid型熱水反応装置／微生物を含む研究件

【研究代表者】砂村倫成 (2003-2004) 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (90360867)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / 微生物 / 低分子有機化合物 / 高温・高圧反応 (他15件)

【概要】本研究は、マグマ熱水系における有機化合物生成要因の解明を目的として実施した。マグマ熱水系における有機化合物は、岩石-水反応もしくは生物の熱分解により生産されることが予測される。地下生物圏を構成する微生物の熱分解過程に関する知見は非常に乏しいため、特に微生物の熱分解過程に着目し研究を行った。海底熱水系を模擬する装置として、新たに400℃、50MPaまで独立に圧力、温度を制御可能で、かつ経時的なサンプ...

【数物系科学】地球惑星科学：低分子有機化合物／微生物を含む研究件

【研究代表者】砂村倫成 (2003-2004) 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (90360867)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / 微生物 / 低分子有機化合物 / 高温・高圧反応 (他15件)

【概要】本研究は、マグマ熱水系における有機化合物生成要因の解明を目的として実施した。マグマ熱水系における有機化合物は、岩石-水反応もしくは生物の熱分解により生産されることが予測される。地下生物圏を構成する微生物の熱分解過程に関する知見は非常に乏しいため、特に微生物の熱分解過程に着目し研究を行った。海底熱水系を模擬する装置として、新たに400℃、50MPaまで独立に圧力、温度を制御可能で、かつ経時的なサンプ...

【数物系科学】地球惑星科学：深海底熱水噴出／微生物を含む研究件

【キーワード】生命の起源 / ナノ黄鉄鉱 / バイオミネラル / 深海艇熱水噴出域 / 深海底熱水噴出域 (他16件)

【概要】有力な生命の起源仮説である表面代謝説の検証及び黄鉄鉱の形成に関わる生命の起源と物質の特定を本研究の目的とした。初めに、深海底熱水噴出域でナノ黄鉄鉱を形成する巻貝の鱗タンパク質中で、ナノ黄鉄鉱形成に関与するタンパク質を特定し、類似の市販のタンパク質からナノ黄鉄鉱の合成することに成功した。さらに、固体硫化物には巻貝の鱗中で見つかったナノ黄鉄鉱は存在しなかったが、陸域の花崗岩中でウランのナノ鉱物を発見し...

【数物系科学】地球惑星科学：深海底熱水噴出域／微生物を含む研究件

【キーワード】生命の起源 / ナノ黄鉄鉱 / バイオミネラル / 深海艇熱水噴出域 / 深海底熱水噴出域 (他16件)

【概要】有力な生命の起源仮説である表面代謝説の検証及び黄鉄鉱の形成に関わる生命の起源と物質の特定を本研究の目的とした。初めに、深海底熱水噴出域でナノ黄鉄鉱を形成する巻貝の鱗タンパク質中で、ナノ黄鉄鉱形成に関与するタンパク質を特定し、類似の市販のタンパク質からナノ黄鉄鉱の合成することに成功した。さらに、固体硫化物には巻貝の鱗中で見つかったナノ黄鉄鉱は存在しなかったが、陸域の花崗岩中でウランのナノ鉱物を発見し...

【数物系科学】地球惑星科学：鉄結合物質／微生物を含む研究件

【キーワード】生命の起源 / ナノ黄鉄鉱 / バイオミネラル / 深海艇熱水噴出域 / 深海底熱水噴出域 (他16件)

【概要】有力な生命の起源仮説である表面代謝説の検証及び黄鉄鉱の形成に関わる生命の起源と物質の特定を本研究の目的とした。初めに、深海底熱水噴出域でナノ黄鉄鉱を形成する巻貝の鱗タンパク質中で、ナノ黄鉄鉱形成に関与するタンパク質を特定し、類似の市販のタンパク質からナノ黄鉄鉱の合成することに成功した。さらに、固体硫化物には巻貝の鱗中で見つかったナノ黄鉄鉱は存在しなかったが、陸域の花崗岩中でウランのナノ鉱物を発見し...

【数物系科学】地球惑星科学：ナノ黄鉄鉱／微生物を含む研究件

【キーワード】生命の起源 / ナノ黄鉄鉱 / バイオミネラル / 深海艇熱水噴出域 / 深海底熱水噴出域 (他16件)

【概要】有力な生命の起源仮説である表面代謝説の検証及び黄鉄鉱の形成に関わる生命の起源と物質の特定を本研究の目的とした。初めに、深海底熱水噴出域でナノ黄鉄鉱を形成する巻貝の鱗タンパク質中で、ナノ黄鉄鉱形成に関与するタンパク質を特定し、類似の市販のタンパク質からナノ黄鉄鉱の合成することに成功した。さらに、固体硫化物には巻貝の鱗中で見つかったナノ黄鉄鉱は存在しなかったが、陸域の花崗岩中でウランのナノ鉱物を発見し...

【数物系科学】地球惑星科学：化学合成細菌／微生物を含む研究件

❏海底熱水系における化学合成細菌と硫化鉱物間の硫黄同位体及び微量元素交換反応の研究(13304043)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / ガスハイドレート / 冷湧水帯 / イオウ (他20件)

【概要】海底熱水系・冷湧水系の海底面下には、高い化学的自由エネルギーのフラックスに支えられた、大規模な地下生物圏が存在している可能性がある。この地下生物圏は、地球表層における光合成とは全く独立に有機物を化学合成していると考えられ、全地球上の炭素などの物質収支を解明する上からもその生産規模の推定が重要な課題となっている。そこで、海底熱水域、ガスハイドレート地域、および化石海底熱水鉱床から試料を採集し、主と...

【数物系科学】地球惑星科学：メタン酸化細菌／微生物を含む研究件

【概要】本研究の目的は,太古代の生物種の時空分布を知り、生命を取り巻く地球化学的環境を調べ、これらの共進化を規制した地球物理学的要因を明かにすることである。本年度はオーストラリア、ピルバラ地域において昨年度目的を達することができなかったTumbiana Formation(2.76Ga)中のストロマイト堆積層を再度掘削した。アメリカNASA生物学研究所、オーストラリアの研究者に加えて、本年度はアメリカの研...

【数物系科学】地球惑星科学：共通祖先／微生物を含む研究件

【キーワード】生命の起源 / ナノ黄鉄鉱 / バイオミネラル / 深海艇熱水噴出域 / 深海底熱水噴出域 (他16件)

【概要】有力な生命の起源仮説である表面代謝説の検証及び黄鉄鉱の形成に関わる生命の起源と物質の特定を本研究の目的とした。初めに、深海底熱水噴出域でナノ黄鉄鉱を形成する巻貝の鱗タンパク質中で、ナノ黄鉄鉱形成に関与するタンパク質を特定し、類似の市販のタンパク質からナノ黄鉄鉱の合成することに成功した。さらに、固体硫化物には巻貝の鱗中で見つかったナノ黄鉄鉱は存在しなかったが、陸域の花崗岩中でウランのナノ鉱物を発見し...

【数物系科学】地球惑星科学：水曜海山／微生物を含む研究件

❏海底熱水系における化学合成細菌と硫化鉱物間の硫黄同位体及び微量元素交換反応の研究(13304043)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / ガスハイドレート / 冷湧水帯 / イオウ (他20件)

【概要】海底熱水系・冷湧水系の海底面下には、高い化学的自由エネルギーのフラックスに支えられた、大規模な地下生物圏が存在している可能性がある。この地下生物圏は、地球表層における光合成とは全く独立に有機物を化学合成していると考えられ、全地球上の炭素などの物質収支を解明する上からもその生産規模の推定が重要な課題となっている。そこで、海底熱水域、ガスハイドレート地域、および化石海底熱水鉱床から試料を採集し、主と...

【数物系科学】地球惑星科学：高温・高圧反応／微生物を含む研究件

【研究代表者】砂村倫成 (2003-2004) 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (90360867)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / 微生物 / 低分子有機化合物 / 高温・高圧反応 (他15件)

【概要】本研究は、マグマ熱水系における有機化合物生成要因の解明を目的として実施した。マグマ熱水系における有機化合物は、岩石-水反応もしくは生物の熱分解により生産されることが予測される。地下生物圏を構成する微生物の熱分解過程に関する知見は非常に乏しいため、特に微生物の熱分解過程に着目し研究を行った。海底熱水系を模擬する装置として、新たに400℃、50MPaまで独立に圧力、温度を制御可能で、かつ経時的なサンプ...

【数物系科学】地球惑星科学：Joetsu Basin ／微生物を含む研究件

❏Do microcrystalline dolomite inclusions provide fossil evidence for the onset of gas hydrate formation?: Isotopic and biogeochemical investigations of methane hydrate in Joetsu Basin, Sea of Japan.(17K05712)

【研究代表者】Snyder Glen 明治大学, 研究・知財戦略機構(駿河台), 研究推進員 (90751777)

【キーワード】gas hydrate / Sea of Japan / microdolomite / Bacteriodetes / helium (他20件)

【概要】微生物活動は高温の温泉水、深海堆積物など様々な場所で見つかっているが、ガスハイドレート結晶中に高塩分微小空間が存在し、その中で微生物が代謝を繰り返していたとは研究チーム。私たちは新潟県沖上越堆積盆で、長い連続的なガスハイドレートのコアを採取・分解し、分解後に残ったハイドレート融解水中に、幸運にも、中心部分に暗黒有機物質と生命活動の痕跡を包含する微小なマイクロドロマイトが残されているのを発見した。そ...

【数物系科学】地球惑星科学：表面代謝説／微生物を含む研究件

【キーワード】生命の起源 / ナノ黄鉄鉱 / バイオミネラル / 深海艇熱水噴出域 / 深海底熱水噴出域 (他16件)

【概要】有力な生命の起源仮説である表面代謝説の検証及び黄鉄鉱の形成に関わる生命の起源と物質の特定を本研究の目的とした。初めに、深海底熱水噴出域でナノ黄鉄鉱を形成する巻貝の鱗タンパク質中で、ナノ黄鉄鉱形成に関与するタンパク質を特定し、類似の市販のタンパク質からナノ黄鉄鉱の合成することに成功した。さらに、固体硫化物には巻貝の鱗中で見つかったナノ黄鉄鉱は存在しなかったが、陸域の花崗岩中でウランのナノ鉱物を発見し...

【数物系科学】地球惑星科学：バングラディシュ／微生物を含む研究件

【概要】本研究はバングラデシュやタイなどのヒ素による汚染が深刻な地域のヒ素除去プロセスのオプションとして、土壌、上水汚泥など高濃度にヒ素を含有している固形物から微生物の機能を用いヒ素を除去するプロセスを開発することが本研究の最終的なゴールであるが、それを達成するためにはヒ素気化に関する様々な基礎的な知見を得る必要がある。本研究で着目したのは一部のメタン生成菌などが有している無機ヒ素のメチル化能力である。本...

【数物系科学】地球惑星科学：流量変動／微生物を含む研究件

【概要】東京大学秩父演習林内の小渓流において,流速,水位,微地形の異なる様々な場所に,渓畔植生中の優占樹種であるフサザクラの落葉について,圧縮条件を2通りに設定して作成したリターバッグを1994年12月に設置し,落葉の分解速度,化学成分分析,葉に付随する微生物活性を測定した。その結果,以下の諸点が明らかとなった。 (1)落葉の分解速度は,圧縮度の低い淵のゆるやかな堆積,および圧縮度は高いが水の転換効率の大...

【数物系科学】地球惑星科学：アメリカ／微生物を含む研究件

【キーワード】ケミカルエコロジー / 国際情報交換 / 徴生物 / 有機化学 / 生体分子 (他11件)

【概要】寄生菌P2は、互いに近縁の真菌C1とC2を侵食する際に、C1には誘引され、 C2には阻害される。この誘引と阻害に関わる物質を探索した結果、 C1の抽出物からP2に対する誘引活性を示す新規の芳香族化合物を単離、構造決定した。一方、タマバエがブナの葉の組織を異常発達させてできる虫えいに注目し、その桃色虫えいに含まれる主要赤色色素の化学構造を決定した。また、この赤色色素は、葉に比べて虫えい中に3倍...

【数物系科学】地球惑星科学：岩石・水反応／微生物を含む研究件

【研究代表者】砂村倫成 (2003-2004) 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (90360867)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / 微生物 / 低分子有機化合物 / 高温・高圧反応 (他15件)

【概要】本研究は、マグマ熱水系における有機化合物生成要因の解明を目的として実施した。マグマ熱水系における有機化合物は、岩石-水反応もしくは生物の熱分解により生産されることが予測される。地下生物圏を構成する微生物の熱分解過程に関する知見は非常に乏しいため、特に微生物の熱分解過程に着目し研究を行った。海底熱水系を模擬する装置として、新たに400℃、50MPaまで独立に圧力、温度を制御可能で、かつ経時的なサンプ...

【数物系科学】地球惑星科学：硫黄同位体比／微生物を含む研究件

【概要】本研究ではまず化学合成細菌・光合成細菌の純粋培養を行い、脂肪酸の炭素・水素同位体比分析を行った。硫黄同位体比に関しては硫酸還元と硫黄不均化に注目し、それぞれの四種硫黄同位体的特徴付けに取り組んだ。。フィールド研究に関しては、コスタリカの温泉水及び堆積物分析による炭素循環解析、成層湖涌池における微生物相と炭素循環解析、モンゴルの永久凍土帯湖底堆積物試料中硫黄同位体分析による気候変動解析に携わった。...

【数物系科学】地球惑星科学：巻貝／微生物を含む研究件

【キーワード】生命の起源 / ナノ黄鉄鉱 / バイオミネラル / 深海艇熱水噴出域 / 深海底熱水噴出域 (他16件)

【概要】有力な生命の起源仮説である表面代謝説の検証及び黄鉄鉱の形成に関わる生命の起源と物質の特定を本研究の目的とした。初めに、深海底熱水噴出域でナノ黄鉄鉱を形成する巻貝の鱗タンパク質中で、ナノ黄鉄鉱形成に関与するタンパク質を特定し、類似の市販のタンパク質からナノ黄鉄鉱の合成することに成功した。さらに、固体硫化物には巻貝の鱗中で見つかったナノ黄鉄鉱は存在しなかったが、陸域の花崗岩中でウランのナノ鉱物を発見し...

【数物系科学】地球惑星科学：古生態／微生物を含む研究件

【概要】本研究ではまず化学合成細菌・光合成細菌の純粋培養を行い、脂肪酸の炭素・水素同位体比分析を行った。硫黄同位体比に関しては硫酸還元と硫黄不均化に注目し、それぞれの四種硫黄同位体的特徴付けに取り組んだ。。フィールド研究に関しては、コスタリカの温泉水及び堆積物分析による炭素循環解析、成層湖涌池における微生物相と炭素循環解析、モンゴルの永久凍土帯湖底堆積物試料中硫黄同位体分析による気候変動解析に携わった。...

【数物系科学】地球惑星科学：湖／微生物を含む研究件

【概要】本研究ではまず化学合成細菌・光合成細菌の純粋培養を行い、脂肪酸の炭素・水素同位体比分析を行った。硫黄同位体比に関しては硫酸還元と硫黄不均化に注目し、それぞれの四種硫黄同位体的特徴付けに取り組んだ。。フィールド研究に関しては、コスタリカの温泉水及び堆積物分析による炭素循環解析、成層湖涌池における微生物相と炭素循環解析、モンゴルの永久凍土帯湖底堆積物試料中硫黄同位体分析による気候変動解析に携わった。...

【数物系科学】地球惑星科学：自生鉱物／微生物を含む研究件

❏Do microcrystalline dolomite inclusions provide fossil evidence for the onset of gas hydrate formation?: Isotopic and biogeochemical investigations of methane hydrate in Joetsu Basin, Sea of Japan.(17K05712)

【研究代表者】Snyder Glen 明治大学, 研究・知財戦略機構(駿河台), 研究推進員 (90751777)

【キーワード】gas hydrate / Sea of Japan / microdolomite / Bacteriodetes / helium (他20件)

【概要】微生物活動は高温の温泉水、深海堆積物など様々な場所で見つかっているが、ガスハイドレート結晶中に高塩分微小空間が存在し、その中で微生物が代謝を繰り返していたとは研究チーム。私たちは新潟県沖上越堆積盆で、長い連続的なガスハイドレートのコアを採取・分解し、分解後に残ったハイドレート融解水中に、幸運にも、中心部分に暗黒有機物質と生命活動の痕跡を包含する微小なマイクロドロマイトが残されているのを発見した。そ...

【数物系科学】地球惑星科学：氷床／微生物を含む研究件

【概要】世界各地の氷河で採取した微生物の遺伝子分析と地域間比較により、氷河融解を加速する汚れ物質（クリオコナイト）形成に関係するバクテリアやシアノバクテリアの地理的分布や汚れ物質内での分布、氷河動物と共生するバクテリアの存在が初めて明らかになった。また、生物によるアルベド改変過程を組み込んだ氷河変動モデルを改良するために、クリオコナイトが氷河表面に形成する縦穴（クリオコナイトホール）の発達や崩壊を精度良く...

【キーワード】アルベド / バクテリア / リモートセンシング / 微生物 / 極限環境 (他11件)

【概要】氷河生態系の微生物生態、特にその活動が氷河表面のアルベド（反射率）を低下させ氷河融解を促進する課程を理解し、地球規模環境変動による氷河生態系の応答を予測するために、世界各地の様々なタイプの氷河で、氷河の生物相、表面構造、アルベド、気象条件に関する調査を行い、その結果を比較した。その結果、微生物による氷河アルベド改変過程や氷河微生物相の決定要因を理解するのに必要な、微生物相とアルベド、環境条件の関係...

【数物系科学】地球惑星科学：成層湖／微生物を含む研究件

【概要】本研究ではまず化学合成細菌・光合成細菌の純粋培養を行い、脂肪酸の炭素・水素同位体比分析を行った。硫黄同位体比に関しては硫酸還元と硫黄不均化に注目し、それぞれの四種硫黄同位体的特徴付けに取り組んだ。。フィールド研究に関しては、コスタリカの温泉水及び堆積物分析による炭素循環解析、成層湖涌池における微生物相と炭素循環解析、モンゴルの永久凍土帯湖底堆積物試料中硫黄同位体分析による気候変動解析に携わった。...

【数物系科学】地球惑星科学：温室効果／微生物を含む研究件

【概要】海洋中の溶存有機物は、陸上植生、土壌有機物と並んで、地球上の3大有機炭素リザバ-のひとつの数えられている。その変動は、グローバルな炭素フラックス、さらには、大気中最大の温室効果気体である二酸化炭素の年-100年スケールでの変動にも影響を及ぼしうる.本研究の目的は、海洋における溶存有機物の蓄積メカニズムを、微生物生態学と地球化学を融合させた学際的なアプローチを用いて実験的に解明することである。生体ポ...

【数物系科学】地球惑星科学：海水／微生物を含む研究件

❏Do microcrystalline dolomite inclusions provide fossil evidence for the onset of gas hydrate formation?: Isotopic and biogeochemical investigations of methane hydrate in Joetsu Basin, Sea of Japan.(17K05712)

【研究代表者】Snyder Glen 明治大学, 研究・知財戦略機構(駿河台), 研究推進員 (90751777)

【キーワード】gas hydrate / Sea of Japan / microdolomite / Bacteriodetes / helium (他20件)

【概要】微生物活動は高温の温泉水、深海堆積物など様々な場所で見つかっているが、ガスハイドレート結晶中に高塩分微小空間が存在し、その中で微生物が代謝を繰り返していたとは研究チーム。私たちは新潟県沖上越堆積盆で、長い連続的なガスハイドレートのコアを採取・分解し、分解後に残ったハイドレート融解水中に、幸運にも、中心部分に暗黒有機物質と生命活動の痕跡を包含する微小なマイクロドロマイトが残されているのを発見した。そ...

【数物系科学】地球惑星科学：海底熱水系／微生物を含む研究件

【研究代表者】砂村倫成 (2003-2004) 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (90360867)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / 微生物 / 低分子有機化合物 / 高温・高圧反応 (他15件)

【概要】本研究は、マグマ熱水系における有機化合物生成要因の解明を目的として実施した。マグマ熱水系における有機化合物は、岩石-水反応もしくは生物の熱分解により生産されることが予測される。地下生物圏を構成する微生物の熱分解過程に関する知見は非常に乏しいため、特に微生物の熱分解過程に着目し研究を行った。海底熱水系を模擬する装置として、新たに400℃、50MPaまで独立に圧力、温度を制御可能で、かつ経時的なサンプ...

❏海底熱水系における化学合成細菌と硫化鉱物間の硫黄同位体及び微量元素交換反応の研究(13304043)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / ガスハイドレート / 冷湧水帯 / イオウ (他20件)

【概要】海底熱水系・冷湧水系の海底面下には、高い化学的自由エネルギーのフラックスに支えられた、大規模な地下生物圏が存在している可能性がある。この地下生物圏は、地球表層における光合成とは全く独立に有機物を化学合成していると考えられ、全地球上の炭素などの物質収支を解明する上からもその生産規模の推定が重要な課題となっている。そこで、海底熱水域、ガスハイドレート地域、および化石海底熱水鉱床から試料を採集し、主と...

【数物系科学】地球惑星科学：硫化鉱物／微生物を含む研究件

❏海底熱水系における化学合成細菌と硫化鉱物間の硫黄同位体及び微量元素交換反応の研究(13304043)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / ガスハイドレート / 冷湧水帯 / イオウ (他20件)

【概要】海底熱水系・冷湧水系の海底面下には、高い化学的自由エネルギーのフラックスに支えられた、大規模な地下生物圏が存在している可能性がある。この地下生物圏は、地球表層における光合成とは全く独立に有機物を化学合成していると考えられ、全地球上の炭素などの物質収支を解明する上からもその生産規模の推定が重要な課題となっている。そこで、海底熱水域、ガスハイドレート地域、および化石海底熱水鉱床から試料を採集し、主と...

【数物系科学】地球惑星科学：硫化鉄／微生物を含む研究件

【概要】電流産生菌の一種であるShewanella loihica PV-4が酸化鉄を豊富に含む深海底から採取されたことに着想を得て、電気化学系に半導体特性を有する酸化鉄のナノコロイドを添加した。すると、微生物がナノコロイドの半導体特性を利用した長距離電子伝達経路を自己構築し、その結果、電流生成能が50倍と飛躍的に増大する現象を見出した。これは、深海底における微生物と鉱物が作り出す新しい生体電子伝達経路の...

【数物系科学】地球惑星科学：地下生物圏／微生物を含む研究件

【研究代表者】砂村倫成 (2003-2004) 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (90360867)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / 微生物 / 低分子有機化合物 / 高温・高圧反応 (他15件)

【概要】本研究は、マグマ熱水系における有機化合物生成要因の解明を目的として実施した。マグマ熱水系における有機化合物は、岩石-水反応もしくは生物の熱分解により生産されることが予測される。地下生物圏を構成する微生物の熱分解過程に関する知見は非常に乏しいため、特に微生物の熱分解過程に着目し研究を行った。海底熱水系を模擬する装置として、新たに400℃、50MPaまで独立に圧力、温度を制御可能で、かつ経時的なサンプ...

❏海底熱水系における化学合成細菌と硫化鉱物間の硫黄同位体及び微量元素交換反応の研究(13304043)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / ガスハイドレート / 冷湧水帯 / イオウ (他20件)

【概要】海底熱水系・冷湧水系の海底面下には、高い化学的自由エネルギーのフラックスに支えられた、大規模な地下生物圏が存在している可能性がある。この地下生物圏は、地球表層における光合成とは全く独立に有機物を化学合成していると考えられ、全地球上の炭素などの物質収支を解明する上からもその生産規模の推定が重要な課題となっている。そこで、海底熱水域、ガスハイドレート地域、および化石海底熱水鉱床から試料を採集し、主と...

【数物系科学】地球惑星科学：環境試料／微生物を含む研究件

【概要】本研究ではまず化学合成細菌・光合成細菌の純粋培養を行い、脂肪酸の炭素・水素同位体比分析を行った。硫黄同位体比に関しては硫酸還元と硫黄不均化に注目し、それぞれの四種硫黄同位体的特徴付けに取り組んだ。。フィールド研究に関しては、コスタリカの温泉水及び堆積物分析による炭素循環解析、成層湖涌池における微生物相と炭素循環解析、モンゴルの永久凍土帯湖底堆積物試料中硫黄同位体分析による気候変動解析に携わった。...

【数物系科学】地球惑星科学：原始地球／微生物を含む研究件

【概要】本研究の目的は,太古代の生物種の時空分布を知り、生命を取り巻く地球化学的環境を調べ、これらの共進化を規制した地球物理学的要因を明かにすることである。本年度はオーストラリア、ピルバラ地域において昨年度目的を達することができなかったTumbiana Formation(2.76Ga)中のストロマイト堆積層を再度掘削した。アメリカNASA生物学研究所、オーストラリアの研究者に加えて、本年度はアメリカの研...

【数物系科学】地球惑星科学：ヘリウム／微生物を含む研究件

❏Do microcrystalline dolomite inclusions provide fossil evidence for the onset of gas hydrate formation?: Isotopic and biogeochemical investigations of methane hydrate in Joetsu Basin, Sea of Japan.(17K05712)

【研究代表者】Snyder Glen 明治大学, 研究・知財戦略機構(駿河台), 研究推進員 (90751777)

【キーワード】gas hydrate / Sea of Japan / microdolomite / Bacteriodetes / helium (他20件)

【概要】微生物活動は高温の温泉水、深海堆積物など様々な場所で見つかっているが、ガスハイドレート結晶中に高塩分微小空間が存在し、その中で微生物が代謝を繰り返していたとは研究チーム。私たちは新潟県沖上越堆積盆で、長い連続的なガスハイドレートのコアを採取・分解し、分解後に残ったハイドレート融解水中に、幸運にも、中心部分に暗黒有機物質と生命活動の痕跡を包含する微小なマイクロドロマイトが残されているのを発見した。そ...

【数物系科学】地球惑星科学：ガス／微生物を含む研究件

【概要】1.深層土壌中にも微生物が多数存在し、物質代謝や物質分解を行ってガス状物質を発生させていること、特に、カーボンソースに起因するCO2やCH4が深層土中でも発生することを実証した。特に、湿原深層土からのメタン発生量は予想外に多く、その大気への放出メカニズムの解明が極めて重要であることを示唆した。 2.ゼロフラックス面(降雨浸透後の土壌水において、乾燥した地表面へ向かう上昇移動と余剰水の排水のために下...

【数物系科学】地球惑星科学：深部流体／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、種子島沖海底泥火山群の調査により採取された海水・堆積物試料中の炭素含有物質(メタン、有機物)の炭素安定同位体・放射性炭素同位体分析および微生物叢解析により、泥火山から放出される炭素物質・微生物の起源を明らかにする。また、これら炭素含有物質の海洋中の挙動（拡散、反応過程）を調べ、微生物活動との関連について定量的に把握することにより、泥火山活動を介した地圏-水圏-生命圏の相互作用を解き明かす...

【数物系科学】地球惑星科学：アイソトポマー／微生物を含む研究件

【概要】一酸化二窒素(N_2O)、メタン(CH_4)、および硫化水素(H_2S)は温室効果やエアロゾル形成を介して地球の気候変動と密接に関わっている。これらN_2O、CH_4、H_2Sのアイソトポマー比を用いた循環解析を発展させるために、微生物ガス代謝過程に着目し、(1)単一微生物種の純粋培養実験、(2)複数種(共存・競合)培養実験、および(3)環境試料の室内培養実験および観測を利用して、種々の微生物ガス...

【数物系科学】地球惑星科学：生命の起源／微生物を含む研究件

【キーワード】生命の起源 / ナノ黄鉄鉱 / バイオミネラル / 深海艇熱水噴出域 / 深海底熱水噴出域 (他16件)

【概要】有力な生命の起源仮説である表面代謝説の検証及び黄鉄鉱の形成に関わる生命の起源と物質の特定を本研究の目的とした。初めに、深海底熱水噴出域でナノ黄鉄鉱を形成する巻貝の鱗タンパク質中で、ナノ黄鉄鉱形成に関与するタンパク質を特定し、類似の市販のタンパク質からナノ黄鉄鉱の合成することに成功した。さらに、固体硫化物には巻貝の鱗中で見つかったナノ黄鉄鉱は存在しなかったが、陸域の花崗岩中でウランのナノ鉱物を発見し...

【数物系科学】地球惑星科学：熱水反応／微生物を含む研究件

【研究代表者】砂村倫成 (2003-2004) 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (90360867)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / 微生物 / 低分子有機化合物 / 高温・高圧反応 (他15件)

【概要】本研究は、マグマ熱水系における有機化合物生成要因の解明を目的として実施した。マグマ熱水系における有機化合物は、岩石-水反応もしくは生物の熱分解により生産されることが予測される。地下生物圏を構成する微生物の熱分解過程に関する知見は非常に乏しいため、特に微生物の熱分解過程に着目し研究を行った。海底熱水系を模擬する装置として、新たに400℃、50MPaまで独立に圧力、温度を制御可能で、かつ経時的なサンプ...

【数物系科学】地球惑星科学：希ガス同位体／微生物を含む研究件

❏Do microcrystalline dolomite inclusions provide fossil evidence for the onset of gas hydrate formation?: Isotopic and biogeochemical investigations of methane hydrate in Joetsu Basin, Sea of Japan.(17K05712)

【研究代表者】Snyder Glen 明治大学, 研究・知財戦略機構(駿河台), 研究推進員 (90751777)

【キーワード】gas hydrate / Sea of Japan / microdolomite / Bacteriodetes / helium (他20件)

【概要】微生物活動は高温の温泉水、深海堆積物など様々な場所で見つかっているが、ガスハイドレート結晶中に高塩分微小空間が存在し、その中で微生物が代謝を繰り返していたとは研究チーム。私たちは新潟県沖上越堆積盆で、長い連続的なガスハイドレートのコアを採取・分解し、分解後に残ったハイドレート融解水中に、幸運にも、中心部分に暗黒有機物質と生命活動の痕跡を包含する微小なマイクロドロマイトが残されているのを発見した。そ...

【数物系科学】地球惑星科学：高温高圧／微生物を含む研究件

【研究代表者】砂村倫成 (2003-2004) 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (90360867)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / 微生物 / 低分子有機化合物 / 高温・高圧反応 (他15件)

【概要】本研究は、マグマ熱水系における有機化合物生成要因の解明を目的として実施した。マグマ熱水系における有機化合物は、岩石-水反応もしくは生物の熱分解により生産されることが予測される。地下生物圏を構成する微生物の熱分解過程に関する知見は非常に乏しいため、特に微生物の熱分解過程に着目し研究を行った。海底熱水系を模擬する装置として、新たに400℃、50MPaまで独立に圧力、温度を制御可能で、かつ経時的なサンプ...

【数物系科学】地球惑星科学：同位体／微生物を含む研究件

【概要】豪北西部ピルバラ地域で採取された、約34.6億年前のチャートと約32億年前のチャート/BIF(縞状鉄鉱層)および黒色頁岩の陸上掘削試料を用いて、堆積当時の海洋環境および微生物活動を制約する研究を行い、以下の成果が得られた。約34.6億年のチャート試料中の主要元素とREE存在量から海底熱水活動由来の鉄が深海で酸化された事、ケイ酸塩成分の酸素同位体組成からは堆積環境の温度は極めて高かった事、海水-熱水...

❏海底熱水系における化学合成細菌と硫化鉱物間の硫黄同位体及び微量元素交換反応の研究(13304043)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / ガスハイドレート / 冷湧水帯 / イオウ (他20件)

【概要】海底熱水系・冷湧水系の海底面下には、高い化学的自由エネルギーのフラックスに支えられた、大規模な地下生物圏が存在している可能性がある。この地下生物圏は、地球表層における光合成とは全く独立に有機物を化学合成していると考えられ、全地球上の炭素などの物質収支を解明する上からもその生産規模の推定が重要な課題となっている。そこで、海底熱水域、ガスハイドレート地域、および化石海底熱水鉱床から試料を採集し、主と...

【数物系科学】地球惑星科学：同位体組成／微生物を含む研究件

【研究代表者】岩森光独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部物質循環研究分野, 分野長 (80221795)

【概要】桜島および北松浦溶岩の新鮮部分から風化殻までの系統的な岩石および微生物試料採取を行った。岩石の化学・同位体分析、および微生物の群集解析・ゲノム解析を行い、風化とともにどのような変化が起こっているかを観察した。いずれの溶岩も酸化した風化殻に向かって系統的化学組成変化がみられたが、同位体組成は、余り大きな変化が認められなかった。桜島溶岩の新鮮な部分には、鉄の酸化還元に関わる微生物および硝化微生物などの...

【数物系科学】地球惑星科学：炭素同位体／微生物を含む研究件

【概要】本研究ではまず化学合成細菌・光合成細菌の純粋培養を行い、脂肪酸の炭素・水素同位体比分析を行った。硫黄同位体比に関しては硫酸還元と硫黄不均化に注目し、それぞれの四種硫黄同位体的特徴付けに取り組んだ。。フィールド研究に関しては、コスタリカの温泉水及び堆積物分析による炭素循環解析、成層湖涌池における微生物相と炭素循環解析、モンゴルの永久凍土帯湖底堆積物試料中硫黄同位体分析による気候変動解析に携わった。...

❏海底熱水系における化学合成細菌と硫化鉱物間の硫黄同位体及び微量元素交換反応の研究(13304043)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / ガスハイドレート / 冷湧水帯 / イオウ (他20件)

【概要】海底熱水系・冷湧水系の海底面下には、高い化学的自由エネルギーのフラックスに支えられた、大規模な地下生物圏が存在している可能性がある。この地下生物圏は、地球表層における光合成とは全く独立に有機物を化学合成していると考えられ、全地球上の炭素などの物質収支を解明する上からもその生産規模の推定が重要な課題となっている。そこで、海底熱水域、ガスハイドレート地域、および化石海底熱水鉱床から試料を採集し、主と...

【数物系科学】地球惑星科学：炭素同位体比／微生物を含む研究件

【概要】本研究ではまず化学合成細菌・光合成細菌の純粋培養を行い、脂肪酸の炭素・水素同位体比分析を行った。硫黄同位体比に関しては硫酸還元と硫黄不均化に注目し、それぞれの四種硫黄同位体的特徴付けに取り組んだ。。フィールド研究に関しては、コスタリカの温泉水及び堆積物分析による炭素循環解析、成層湖涌池における微生物相と炭素循環解析、モンゴルの永久凍土帯湖底堆積物試料中硫黄同位体分析による気候変動解析に携わった。...

【数物系科学】地球惑星科学：海山／微生物を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【数物系科学】地球惑星科学：海底マンガン鉱床／微生物を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【数物系科学】地球惑星科学：海底資源／微生物を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【数物系科学】地球惑星科学：硫黄同位体／微生物を含む研究件

【概要】本研究ではまず化学合成細菌・光合成細菌の純粋培養を行い、脂肪酸の炭素・水素同位体比分析を行った。硫黄同位体比に関しては硫酸還元と硫黄不均化に注目し、それぞれの四種硫黄同位体的特徴付けに取り組んだ。。フィールド研究に関しては、コスタリカの温泉水及び堆積物分析による炭素循環解析、成層湖涌池における微生物相と炭素循環解析、モンゴルの永久凍土帯湖底堆積物試料中硫黄同位体分析による気候変動解析に携わった。...

❏海底熱水系における化学合成細菌と硫化鉱物間の硫黄同位体及び微量元素交換反応の研究(13304043)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / ガスハイドレート / 冷湧水帯 / イオウ (他20件)

【概要】海底熱水系・冷湧水系の海底面下には、高い化学的自由エネルギーのフラックスに支えられた、大規模な地下生物圏が存在している可能性がある。この地下生物圏は、地球表層における光合成とは全く独立に有機物を化学合成していると考えられ、全地球上の炭素などの物質収支を解明する上からもその生産規模の推定が重要な課題となっている。そこで、海底熱水域、ガスハイドレート地域、および化石海底熱水鉱床から試料を採集し、主と...

【数物系科学】地球惑星科学：国際研究者交流／微生物を含む研究件

【キーワード】国際研究者交流 / ベトナム / メコンデルタ / 生態 / Mudskipper (他12件)

【概要】メコンデルタにおいて、カントー大学と共同して以下の研究を行った。メコンデルタでは、マッドスキッパーの1種（カケオ）が盛んに養殖されている。しかし、その種苗は天然稚魚に依存しているため、資源の枯渇の懸念があることが初年度の調査で明らかになった。稚魚採集を行った結果、産卵は海域で行われていること、バクリュー省河口に遡上している稚魚は孵化後約38日であることが明らかになった。カケオの養殖池には、同地域に...

【キーワード】アルベド / バクテリア / リモートセンシング / 微生物 / 極限環境 (他11件)

【概要】氷河生態系の微生物生態、特にその活動が氷河表面のアルベド（反射率）を低下させ氷河融解を促進する課程を理解し、地球規模環境変動による氷河生態系の応答を予測するために、世界各地の様々なタイプの氷河で、氷河の生物相、表面構造、アルベド、気象条件に関する調査を行い、その結果を比較した。その結果、微生物による氷河アルベド改変過程や氷河微生物相の決定要因を理解するのに必要な、微生物相とアルベド、環境条件の関係...

【数物系科学】地球惑星科学：風化／微生物を含む研究件

【研究代表者】岩森光独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部物質循環研究分野, 分野長 (80221795)

【概要】桜島および北松浦溶岩の新鮮部分から風化殻までの系統的な岩石および微生物試料採取を行った。岩石の化学・同位体分析、および微生物の群集解析・ゲノム解析を行い、風化とともにどのような変化が起こっているかを観察した。いずれの溶岩も酸化した風化殻に向かって系統的化学組成変化がみられたが、同位体組成は、余り大きな変化が認められなかった。桜島溶岩の新鮮な部分には、鉄の酸化還元に関わる微生物および硝化微生物などの...

【概要】本研究の目的は,太古代の生物種の時空分布を知り、生命を取り巻く地球化学的環境を調べ、これらの共進化を規制した地球物理学的要因を明かにすることである。本年度はオーストラリア、ピルバラ地域において昨年度目的を達することができなかったTumbiana Formation(2.76Ga)中のストロマイト堆積層を再度掘削した。アメリカNASA生物学研究所、オーストラリアの研究者に加えて、本年度はアメリカの研...

【数物系科学】地球惑星科学：ピルバラ／微生物を含む研究件

【概要】本研究の目的は,太古代の生物種の時空分布を知り、生命を取り巻く地球化学的環境を調べ、これらの共進化を規制した地球物理学的要因を明かにすることである。本年度はオーストラリア、ピルバラ地域において昨年度目的を達することができなかったTumbiana Formation(2.76Ga)中のストロマイト堆積層を再度掘削した。アメリカNASA生物学研究所、オーストラリアの研究者に加えて、本年度はアメリカの研...

【数物系科学】地球惑星科学：黒色頁岩／微生物を含む研究件

【概要】豪北西部ピルバラ地域で採取された、約34.6億年前のチャートと約32億年前のチャート/BIF(縞状鉄鉱層)および黒色頁岩の陸上掘削試料を用いて、堆積当時の海洋環境および微生物活動を制約する研究を行い、以下の成果が得られた。約34.6億年のチャート試料中の主要元素とREE存在量から海底熱水活動由来の鉄が深海で酸化された事、ケイ酸塩成分の酸素同位体組成からは堆積環境の温度は極めて高かった事、海水-熱水...

【数物系科学】地球惑星科学：掘削／微生物を含む研究件

【概要】本研究の目的は,太古代の生物種の時空分布を知り、生命を取り巻く地球化学的環境を調べ、これらの共進化を規制した地球物理学的要因を明かにすることである。本年度はオーストラリア、ピルバラ地域において昨年度目的を達することができなかったTumbiana Formation(2.76Ga)中のストロマイト堆積層を再度掘削した。アメリカNASA生物学研究所、オーストラリアの研究者に加えて、本年度はアメリカの研...

【数物系科学】地球惑星科学：物質分析／微生物を含む研究件

【キーワード】クワガタムシ科 / 菌嚢状器官 / 酵母 / キシロース / 窒素固定バクテリア (他15件)

【概要】本年度も昨年度に引き続き、共同研究者(棚橋薫彦)を中心にクワガタムシ科を用いた解析を行った。まず、昨年度クワガタムシ科の多くの種の雌において腹部端に近い位置に菌嚢状器官をもつことが明らかになったが、本年度の研究で日本産のクワガタムシ科で最も祖先的なグループだと考えられているマグソクワガタについてもこの菌嚢状器官が存在することがわかった。すなわち、この器官がクワガタムシ科全体に広く存在する可能性が高...

【数物系科学】地球惑星科学：安定同位体／微生物を含む研究件

【概要】本研究ではまず化学合成細菌・光合成細菌の純粋培養を行い、脂肪酸の炭素・水素同位体比分析を行った。硫黄同位体比に関しては硫酸還元と硫黄不均化に注目し、それぞれの四種硫黄同位体的特徴付けに取り組んだ。。フィールド研究に関しては、コスタリカの温泉水及び堆積物分析による炭素循環解析、成層湖涌池における微生物相と炭素循環解析、モンゴルの永久凍土帯湖底堆積物試料中硫黄同位体分析による気候変動解析に携わった。...

❏Do microcrystalline dolomite inclusions provide fossil evidence for the onset of gas hydrate formation?: Isotopic and biogeochemical investigations of methane hydrate in Joetsu Basin, Sea of Japan.(17K05712)

【研究代表者】Snyder Glen 明治大学, 研究・知財戦略機構(駿河台), 研究推進員 (90751777)

【キーワード】gas hydrate / Sea of Japan / microdolomite / Bacteriodetes / helium (他20件)

【概要】微生物活動は高温の温泉水、深海堆積物など様々な場所で見つかっているが、ガスハイドレート結晶中に高塩分微小空間が存在し、その中で微生物が代謝を繰り返していたとは研究チーム。私たちは新潟県沖上越堆積盆で、長い連続的なガスハイドレートのコアを採取・分解し、分解後に残ったハイドレート融解水中に、幸運にも、中心部分に暗黒有機物質と生命活動の痕跡を包含する微小なマイクロドロマイトが残されているのを発見した。そ...

【概要】豪北西部ピルバラ地域で採取された、約34.6億年前のチャートと約32億年前のチャート/BIF(縞状鉄鉱層)および黒色頁岩の陸上掘削試料を用いて、堆積当時の海洋環境および微生物活動を制約する研究を行い、以下の成果が得られた。約34.6億年のチャート試料中の主要元素とREE存在量から海底熱水活動由来の鉄が深海で酸化された事、ケイ酸塩成分の酸素同位体組成からは堆積環境の温度は極めて高かった事、海水-熱水...

【数物系科学】地球惑星科学：酸化還元環境／微生物を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【数物系科学】地球惑星科学：酸素極小層／微生物を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【数物系科学】地球惑星科学：チャート／微生物を含む研究件

【概要】豪北西部ピルバラ地域で採取された、約34.6億年前のチャートと約32億年前のチャート/BIF(縞状鉄鉱層)および黒色頁岩の陸上掘削試料を用いて、堆積当時の海洋環境および微生物活動を制約する研究を行い、以下の成果が得られた。約34.6億年のチャート試料中の主要元素とREE存在量から海底熱水活動由来の鉄が深海で酸化された事、ケイ酸塩成分の酸素同位体組成からは堆積環境の温度は極めて高かった事、海水-熱水...

【数物系科学】地球惑星科学：古海洋環境／微生物を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【数物系科学】地球惑星科学：ガスハイドレート／微生物を含む研究件

❏Do microcrystalline dolomite inclusions provide fossil evidence for the onset of gas hydrate formation?: Isotopic and biogeochemical investigations of methane hydrate in Joetsu Basin, Sea of Japan.(17K05712)

【研究代表者】Snyder Glen 明治大学, 研究・知財戦略機構(駿河台), 研究推進員 (90751777)

【キーワード】gas hydrate / Sea of Japan / microdolomite / Bacteriodetes / helium (他20件)

【概要】微生物活動は高温の温泉水、深海堆積物など様々な場所で見つかっているが、ガスハイドレート結晶中に高塩分微小空間が存在し、その中で微生物が代謝を繰り返していたとは研究チーム。私たちは新潟県沖上越堆積盆で、長い連続的なガスハイドレートのコアを採取・分解し、分解後に残ったハイドレート融解水中に、幸運にも、中心部分に暗黒有機物質と生命活動の痕跡を包含する微小なマイクロドロマイトが残されているのを発見した。そ...

❏海底熱水系における化学合成細菌と硫化鉱物間の硫黄同位体及び微量元素交換反応の研究(13304043)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / ガスハイドレート / 冷湧水帯 / イオウ (他20件)

【概要】海底熱水系・冷湧水系の海底面下には、高い化学的自由エネルギーのフラックスに支えられた、大規模な地下生物圏が存在している可能性がある。この地下生物圏は、地球表層における光合成とは全く独立に有機物を化学合成していると考えられ、全地球上の炭素などの物質収支を解明する上からもその生産規模の推定が重要な課題となっている。そこで、海底熱水域、ガスハイドレート地域、および化石海底熱水鉱床から試料を採集し、主と...

【数物系科学】地球惑星科学：古地磁気／微生物を含む研究件

【概要】本研究の目的は,太古代の生物種の時空分布を知り、生命を取り巻く地球化学的環境を調べ、これらの共進化を規制した地球物理学的要因を明かにすることである。本年度はオーストラリア、ピルバラ地域において昨年度目的を達することができなかったTumbiana Formation(2.76Ga)中のストロマイト堆積層を再度掘削した。アメリカNASA生物学研究所、オーストラリアの研究者に加えて、本年度はアメリカの研...

【数物系科学】地球惑星科学：白亜紀／微生物を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【数物系科学】地球惑星科学：希ガス／微生物を含む研究件

❏Do microcrystalline dolomite inclusions provide fossil evidence for the onset of gas hydrate formation?: Isotopic and biogeochemical investigations of methane hydrate in Joetsu Basin, Sea of Japan.(17K05712)

【研究代表者】Snyder Glen 明治大学, 研究・知財戦略機構(駿河台), 研究推進員 (90751777)

【キーワード】gas hydrate / Sea of Japan / microdolomite / Bacteriodetes / helium (他20件)

【概要】微生物活動は高温の温泉水、深海堆積物など様々な場所で見つかっているが、ガスハイドレート結晶中に高塩分微小空間が存在し、その中で微生物が代謝を繰り返していたとは研究チーム。私たちは新潟県沖上越堆積盆で、長い連続的なガスハイドレートのコアを採取・分解し、分解後に残ったハイドレート融解水中に、幸運にも、中心部分に暗黒有機物質と生命活動の痕跡を包含する微小なマイクロドロマイトが残されているのを発見した。そ...

【数物系科学】地球惑星科学：北西太平洋／微生物を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【数物系科学】地球惑星科学：深層水／微生物を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【数物系科学】地球惑星科学：鉄酸化細菌／微生物を含む研究件

【概要】平成16年度は酸化性雰囲気における鉄酸化細菌とウランの相互作用を,平成17年度は還元性雰囲気におけるそれについて調べた。オートクレープによるガラス器具の滅菌処理,クリーンベンチ内での培液のフィルター滅菌処理,鉄酸化細菌の植菌作業,分光器を用いた分析作業は両雰囲気とも同様に行った。酸化性雰囲気では,鉄酸化細菌の存在下で二酸化ウランを溶解することができ,2m mol dm-3(-3はsuperscr...

【数物系科学】地球惑星科学：反射スペクトル／微生物を含む研究件

【キーワード】高緯度北極 / 生態系炭素循環 / コンパートメントモデル / 遷移 / 光合成 (他21件)

【概要】本研究は、高緯度北極スバールバールの陸上生態系を主な調査地とし、遷移段階ごとに炭素吸収系と放出系に対する環境要因の影響を調べ、それをもとに炭素循環モデルを構築し、炭素循環に与える環境変動の影響を予測することを目的とした。主な成果は以下のとおりである (1)氷河末端から海岸まで2.6kmの3本のラインに沿って植生、バイオマス、土壌炭素の分布を調査し、植生と土壌要因との関係を明らかにした。 (2)遷移...

【数物系科学】地球惑星科学：トロマイト／微生物を含む研究件

❏Do microcrystalline dolomite inclusions provide fossil evidence for the onset of gas hydrate formation?: Isotopic and biogeochemical investigations of methane hydrate in Joetsu Basin, Sea of Japan.(17K05712)

【研究代表者】Snyder Glen 明治大学, 研究・知財戦略機構(駿河台), 研究推進員 (90751777)

【キーワード】gas hydrate / Sea of Japan / microdolomite / Bacteriodetes / helium (他20件)

【概要】微生物活動は高温の温泉水、深海堆積物など様々な場所で見つかっているが、ガスハイドレート結晶中に高塩分微小空間が存在し、その中で微生物が代謝を繰り返していたとは研究チーム。私たちは新潟県沖上越堆積盆で、長い連続的なガスハイドレートのコアを採取・分解し、分解後に残ったハイドレート融解水中に、幸運にも、中心部分に暗黒有機物質と生命活動の痕跡を包含する微小なマイクロドロマイトが残されているのを発見した。そ...

【数物系科学】地球惑星科学：太古代／微生物を含む研究件

【概要】豪北西部ピルバラ地域で採取された、約34.6億年前のチャートと約32億年前のチャート/BIF(縞状鉄鉱層)および黒色頁岩の陸上掘削試料を用いて、堆積当時の海洋環境および微生物活動を制約する研究を行い、以下の成果が得られた。約34.6億年のチャート試料中の主要元素とREE存在量から海底熱水活動由来の鉄が深海で酸化された事、ケイ酸塩成分の酸素同位体組成からは堆積環境の温度は極めて高かった事、海水-熱水...

【概要】本研究の目的は,太古代の生物種の時空分布を知り、生命を取り巻く地球化学的環境を調べ、これらの共進化を規制した地球物理学的要因を明かにすることである。本年度はオーストラリア、ピルバラ地域において昨年度目的を達することができなかったTumbiana Formation(2.76Ga)中のストロマイト堆積層を再度掘削した。アメリカNASA生物学研究所、オーストラリアの研究者に加えて、本年度はアメリカの研...

【数物系科学】地球惑星科学：黄鉄鉱／微生物を含む研究件

【キーワード】生命の起源 / ナノ黄鉄鉱 / バイオミネラル / 深海艇熱水噴出域 / 深海底熱水噴出域 (他16件)

【概要】有力な生命の起源仮説である表面代謝説の検証及び黄鉄鉱の形成に関わる生命の起源と物質の特定を本研究の目的とした。初めに、深海底熱水噴出域でナノ黄鉄鉱を形成する巻貝の鱗タンパク質中で、ナノ黄鉄鉱形成に関与するタンパク質を特定し、類似の市販のタンパク質からナノ黄鉄鉱の合成することに成功した。さらに、固体硫化物には巻貝の鱗中で見つかったナノ黄鉄鉱は存在しなかったが、陸域の花崗岩中でウランのナノ鉱物を発見し...

【数物系科学】地球惑星科学：マンガンクラスト／微生物を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【数物系科学】地球惑星科学：マンガン団塊／微生物を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【数物系科学】地球惑星科学：温泉／微生物を含む研究件

【概要】本研究ではまず化学合成細菌・光合成細菌の純粋培養を行い、脂肪酸の炭素・水素同位体比分析を行った。硫黄同位体比に関しては硫酸還元と硫黄不均化に注目し、それぞれの四種硫黄同位体的特徴付けに取り組んだ。。フィールド研究に関しては、コスタリカの温泉水及び堆積物分析による炭素循環解析、成層湖涌池における微生物相と炭素循環解析、モンゴルの永久凍土帯湖底堆積物試料中硫黄同位体分析による気候変動解析に携わった。...

【数物系科学】地球惑星科学：堆積岩／微生物を含む研究件

【概要】豪北西部ピルバラ地域で採取された、約34.6億年前のチャートと約32億年前のチャート/BIF(縞状鉄鉱層)および黒色頁岩の陸上掘削試料を用いて、堆積当時の海洋環境および微生物活動を制約する研究を行い、以下の成果が得られた。約34.6億年のチャート試料中の主要元素とREE存在量から海底熱水活動由来の鉄が深海で酸化された事、ケイ酸塩成分の酸素同位体組成からは堆積環境の温度は極めて高かった事、海水-熱水...

【数物系科学】地球惑星科学：水素代謝／微生物を含む研究件

【研究代表者】大熊盛也国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソースセンター, 室長 (10270597)

【概要】Bacteroidales目細菌において、窒素固定あるいは古細菌の水素代謝に関連する遺伝子をゲノム上に有する細菌種を見出し、培養株で活性を検出した。シロアリ腸内の窒素固定と水素利用還元的酢酸生成に働く細菌として、セルロース分解性原生生物の細胞内共生スピロヘータを同定した。この細胞内共生細菌と原生生物の細胞表層に共生するBacteroidales目細菌２種について、シングルセルゲノム解析で機能と共生...

【数物系科学】地球惑星科学：微量元素／微生物を含む研究件

【概要】豪北西部ピルバラ地域で採取された、約34.6億年前のチャートと約32億年前のチャート/BIF(縞状鉄鉱層)および黒色頁岩の陸上掘削試料を用いて、堆積当時の海洋環境および微生物活動を制約する研究を行い、以下の成果が得られた。約34.6億年のチャート試料中の主要元素とREE存在量から海底熱水活動由来の鉄が深海で酸化された事、ケイ酸塩成分の酸素同位体組成からは堆積環境の温度は極めて高かった事、海水-熱水...

❏海底熱水系における化学合成細菌と硫化鉱物間の硫黄同位体及び微量元素交換反応の研究(13304043)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / ガスハイドレート / 冷湧水帯 / イオウ (他20件)

【概要】海底熱水系・冷湧水系の海底面下には、高い化学的自由エネルギーのフラックスに支えられた、大規模な地下生物圏が存在している可能性がある。この地下生物圏は、地球表層における光合成とは全く独立に有機物を化学合成していると考えられ、全地球上の炭素などの物質収支を解明する上からもその生産規模の推定が重要な課題となっている。そこで、海底熱水域、ガスハイドレート地域、および化石海底熱水鉱床から試料を採集し、主と...

【数物系科学】地球惑星科学：バクテリア／微生物を含む研究件

【概要】世界各地の氷河で採取した微生物の遺伝子分析と地域間比較により、氷河融解を加速する汚れ物質（クリオコナイト）形成に関係するバクテリアやシアノバクテリアの地理的分布や汚れ物質内での分布、氷河動物と共生するバクテリアの存在が初めて明らかになった。また、生物によるアルベド改変過程を組み込んだ氷河変動モデルを改良するために、クリオコナイトが氷河表面に形成する縦穴（クリオコナイトホール）の発達や崩壊を精度良く...

【キーワード】アルベド / バクテリア / リモートセンシング / 微生物 / 極限環境 (他11件)

【概要】氷河生態系の微生物生態、特にその活動が氷河表面のアルベド（反射率）を低下させ氷河融解を促進する課程を理解し、地球規模環境変動による氷河生態系の応答を予測するために、世界各地の様々なタイプの氷河で、氷河の生物相、表面構造、アルベド、気象条件に関する調査を行い、その結果を比較した。その結果、微生物による氷河アルベド改変過程や氷河微生物相の決定要因を理解するのに必要な、微生物相とアルベド、環境条件の関係...

【数物系科学】地球惑星科学：縞状鉄鉱層／微生物を含む研究件

【概要】豪北西部ピルバラ地域で採取された、約34.6億年前のチャートと約32億年前のチャート/BIF(縞状鉄鉱層)および黒色頁岩の陸上掘削試料を用いて、堆積当時の海洋環境および微生物活動を制約する研究を行い、以下の成果が得られた。約34.6億年のチャート試料中の主要元素とREE存在量から海底熱水活動由来の鉄が深海で酸化された事、ケイ酸塩成分の酸素同位体組成からは堆積環境の温度は極めて高かった事、海水-熱水...

【数物系科学】地球惑星科学：成長速度／微生物を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【数物系科学】天文学：国際情報交換／微生物を含む研究件

【キーワード】ケミカルエコロジー / 国際情報交換 / 徴生物 / 有機化学 / 生体分子 (他11件)

【概要】寄生菌P2は、互いに近縁の真菌C1とC2を侵食する際に、C1には誘引され、 C2には阻害される。この誘引と阻害に関わる物質を探索した結果、 C1の抽出物からP2に対する誘引活性を示す新規の芳香族化合物を単離、構造決定した。一方、タマバエがブナの葉の組織を異常発達させてできる虫えいに注目し、その桃色虫えいに含まれる主要赤色色素の化学構造を決定した。また、この赤色色素は、葉に比べて虫えい中に3倍...

【数物系科学】天文学：化学進化／微生物を含む研究件

【キーワード】生命の起源 / ナノ黄鉄鉱 / バイオミネラル / 深海艇熱水噴出域 / 深海底熱水噴出域 (他16件)

【概要】有力な生命の起源仮説である表面代謝説の検証及び黄鉄鉱の形成に関わる生命の起源と物質の特定を本研究の目的とした。初めに、深海底熱水噴出域でナノ黄鉄鉱を形成する巻貝の鱗タンパク質中で、ナノ黄鉄鉱形成に関与するタンパク質を特定し、類似の市販のタンパク質からナノ黄鉄鉱の合成することに成功した。さらに、固体硫化物には巻貝の鱗中で見つかったナノ黄鉄鉱は存在しなかったが、陸域の花崗岩中でウランのナノ鉱物を発見し...

【数物系科学】天文学：化学組成／微生物を含む研究件

【研究代表者】岩森光独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部物質循環研究分野, 分野長 (80221795)

【概要】桜島および北松浦溶岩の新鮮部分から風化殻までの系統的な岩石および微生物試料採取を行った。岩石の化学・同位体分析、および微生物の群集解析・ゲノム解析を行い、風化とともにどのような変化が起こっているかを観察した。いずれの溶岩も酸化した風化殻に向かって系統的化学組成変化がみられたが、同位体組成は、余り大きな変化が認められなかった。桜島溶岩の新鮮な部分には、鉄の酸化還元に関わる微生物および硝化微生物などの...

【数物系科学】天文学：X線／微生物を含む研究件

【キーワード】Ｘ線自由電子レーザー / コヒーレントＸ線イメージング / 細胞 / 微生物 / 可視化 (他11件)

【概要】Ｘ線自由電子レーザー（XFEL）イメージングにより、未解明の部分が多い原核細胞の細胞分裂のナノダイナミクスや高度好熱菌の多倍性など、基礎微生物学に資する成果を得た。また、乳製品の加熱殺菌、金ナノ粒子を用いたがんのフォトサーマル治療、インフルエンザウィルス、ドラッグデリバリー、電気自動車用電池材料などに関連した幅広い応用研究を展開した。さらに、分子レベルのXFELイメージングに向けた技術開発にも取り...

【化学】基礎化学：高選択的分離／微生物を含む研究件

【キーワード】酵素反応 / ガラクトースオキシダーゼ / グルコースオキシダーゼ / 微生物 / 高選択的分離 (他17件)

【概要】微生物の酵素による高選択的脱水素(酸化)と天然、非天然型糖質のもつ分子構造的特徴と酸化反応における酵素のもつ分子識別能及び選択性との間の相関に対し、基礎的知見を集積するとともに、化学の側から見た酵素反応について一段階反応から多段階反応まで含めて考察を行った。はじめにグルコースオキシダーゼ及びガラクトースオキシダーゼの基質特異性について検討を行い、生成物の分析を行った。その結果ガラクトース、マンノ...

【化学】基礎化学：L糖／微生物を含む研究件

【キーワード】酵素反応 / ガラクトースオキシダーゼ / グルコースオキシダーゼ / 微生物 / 高選択的分離 (他17件)

【概要】微生物の酵素による高選択的脱水素(酸化)と天然、非天然型糖質のもつ分子構造的特徴と酸化反応における酵素のもつ分子識別能及び選択性との間の相関に対し、基礎的知見を集積するとともに、化学の側から見た酵素反応について一段階反応から多段階反応まで含めて考察を行った。はじめにグルコースオキシダーゼ及びガラクトースオキシダーゼの基質特異性について検討を行い、生成物の分析を行った。その結果ガラクトース、マンノ...

【化学】基礎化学：生分解機構／微生物を含む研究件

【概要】機能性を有する水溶性ポリマーに生分解性を付与するための分子設計としてポリマーに種々の酵素反応に活性を示すことが予想される官能基を種々の位置に導入する方法について検討を行い、得られたものについて、生分解性及び分解菌の単離同定と分解機構の推定を行った。今年度は特にラジカル共重合によりポリアクリル酸鎖などのポリカルボン酸鎖に容易に導入が可能で、かつ前年度の研究で生分解性が認められたビニルオキシ酢酸につい...

【化学】基礎化学：ウロン酸／微生物を含む研究件

【キーワード】酵素反応 / ガラクトースオキシダーゼ / グルコースオキシダーゼ / 微生物 / 高選択的分離 (他17件)

【概要】微生物の酵素による高選択的脱水素(酸化)と天然、非天然型糖質のもつ分子構造的特徴と酸化反応における酵素のもつ分子識別能及び選択性との間の相関に対し、基礎的知見を集積するとともに、化学の側から見た酵素反応について一段階反応から多段階反応まで含めて考察を行った。はじめにグルコースオキシダーゼ及びガラクトースオキシダーゼの基質特異性について検討を行い、生成物の分析を行った。その結果ガラクトース、マンノ...

【化学】基礎化学：選択的酸化／微生物を含む研究件

【キーワード】酵素反応 / ガラクトースオキシダーゼ / グルコースオキシダーゼ / 微生物 / 高選択的分離 (他17件)

【概要】微生物の酵素による高選択的脱水素(酸化)と天然、非天然型糖質のもつ分子構造的特徴と酸化反応における酵素のもつ分子識別能及び選択性との間の相関に対し、基礎的知見を集積するとともに、化学の側から見た酵素反応について一段階反応から多段階反応まで含めて考察を行った。はじめにグルコースオキシダーゼ及びガラクトースオキシダーゼの基質特異性について検討を行い、生成物の分析を行った。その結果ガラクトース、マンノ...

【化学】基礎化学：選択的資化／微生物を含む研究件

【キーワード】酵素反応 / ガラクトースオキシダーゼ / グルコースオキシダーゼ / 微生物 / 高選択的分離 (他17件)

【概要】微生物の酵素による高選択的脱水素(酸化)と天然、非天然型糖質のもつ分子構造的特徴と酸化反応における酵素のもつ分子識別能及び選択性との間の相関に対し、基礎的知見を集積するとともに、化学の側から見た酵素反応について一段階反応から多段階反応まで含めて考察を行った。はじめにグルコースオキシダーゼ及びガラクトースオキシダーゼの基質特異性について検討を行い、生成物の分析を行った。その結果ガラクトース、マンノ...

【化学】基礎化学：選択的脱水素／微生物を含む研究件

【キーワード】酵素反応 / ガラクトースオキシダーゼ / グルコースオキシダーゼ / 微生物 / 高選択的分離 (他17件)

【概要】微生物の酵素による高選択的脱水素(酸化)と天然、非天然型糖質のもつ分子構造的特徴と酸化反応における酵素のもつ分子識別能及び選択性との間の相関に対し、基礎的知見を集積するとともに、化学の側から見た酵素反応について一段階反応から多段階反応まで含めて考察を行った。はじめにグルコースオキシダーゼ及びガラクトースオキシダーゼの基質特異性について検討を行い、生成物の分析を行った。その結果ガラクトース、マンノ...

【化学】基礎化学：選択的分解資化／微生物を含む研究件

【キーワード】酵素反応 / ガラクトースオキシダーゼ / グルコースオキシダーゼ / 微生物 / 高選択的分離 (他17件)

【概要】微生物の酵素による高選択的脱水素(酸化)と天然、非天然型糖質のもつ分子構造的特徴と酸化反応における酵素のもつ分子識別能及び選択性との間の相関に対し、基礎的知見を集積するとともに、化学の側から見た酵素反応について一段階反応から多段階反応まで含めて考察を行った。はじめにグルコースオキシダーゼ及びガラクトースオキシダーゼの基質特異性について検討を行い、生成物の分析を行った。その結果ガラクトース、マンノ...

【化学】基礎化学：ガラクトースオキシダーゼ／微生物を含む研究件

【キーワード】酵素反応 / ガラクトースオキシダーゼ / グルコースオキシダーゼ / 微生物 / 高選択的分離 (他17件)

【概要】微生物の酵素による高選択的脱水素(酸化)と天然、非天然型糖質のもつ分子構造的特徴と酸化反応における酵素のもつ分子識別能及び選択性との間の相関に対し、基礎的知見を集積するとともに、化学の側から見た酵素反応について一段階反応から多段階反応まで含めて考察を行った。はじめにグルコースオキシダーゼ及びガラクトースオキシダーゼの基質特異性について検討を行い、生成物の分析を行った。その結果ガラクトース、マンノ...

【化学】基礎化学：非天然糖／微生物を含む研究件

【キーワード】酵素反応 / ガラクトースオキシダーゼ / グルコースオキシダーゼ / 微生物 / 高選択的分離 (他17件)

【概要】微生物の酵素による高選択的脱水素(酸化)と天然、非天然型糖質のもつ分子構造的特徴と酸化反応における酵素のもつ分子識別能及び選択性との間の相関に対し、基礎的知見を集積するとともに、化学の側から見た酵素反応について一段階反応から多段階反応まで含めて考察を行った。はじめにグルコースオキシダーゼ及びガラクトースオキシダーゼの基質特異性について検討を行い、生成物の分析を行った。その結果ガラクトース、マンノ...

【化学】基礎化学：交換反応／微生物を含む研究件

❏海底熱水系における化学合成細菌と硫化鉱物間の硫黄同位体及び微量元素交換反応の研究(13304043)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / ガスハイドレート / 冷湧水帯 / イオウ (他20件)

【概要】海底熱水系・冷湧水系の海底面下には、高い化学的自由エネルギーのフラックスに支えられた、大規模な地下生物圏が存在している可能性がある。この地下生物圏は、地球表層における光合成とは全く独立に有機物を化学合成していると考えられ、全地球上の炭素などの物質収支を解明する上からもその生産規模の推定が重要な課題となっている。そこで、海底熱水域、ガスハイドレート地域、および化石海底熱水鉱床から試料を採集し、主と...

【化学】材料化学：高分子電解質／微生物を含む研究件

【概要】機能性を有する水溶性ポリマーに生分解性を付与するための分子設計としてポリマーに種々の酵素反応に活性を示すことが予想される官能基を種々の位置に導入する方法について検討を行い、得られたものについて、生分解性及び分解菌の単離同定と分解機構の推定を行った。今年度は特にラジカル共重合によりポリアクリル酸鎖などのポリカルボン酸鎖に容易に導入が可能で、かつ前年度の研究で生分解性が認められたビニルオキシ酢酸につい...

【化学】材料化学：ブラックスモーカー／微生物を含む研究件

【概要】電流産生菌の一種であるShewanella loihica PV-4が酸化鉄を豊富に含む深海底から採取されたことに着想を得て、電気化学系に半導体特性を有する酸化鉄のナノコロイドを添加した。すると、微生物がナノコロイドの半導体特性を利用した長距離電子伝達経路を自己構築し、その結果、電流生成能が50倍と飛躍的に増大する現象を見出した。これは、深海底における微生物と鉱物が作り出す新しい生体電子伝達経路の...

【化学】材料化学：チムニー／微生物を含む研究件

【概要】電流産生菌の一種であるShewanella loihica PV-4が酸化鉄を豊富に含む深海底から採取されたことに着想を得て、電気化学系に半導体特性を有する酸化鉄のナノコロイドを添加した。すると、微生物がナノコロイドの半導体特性を利用した長距離電子伝達経路を自己構築し、その結果、電流生成能が50倍と飛躍的に増大する現象を見出した。これは、深海底における微生物と鉱物が作り出す新しい生体電子伝達経路の...

【化学】材料化学：Shewanella ／微生物を含む研究件

【概要】電流産生菌の一種であるShewanella loihica PV-4が酸化鉄を豊富に含む深海底から採取されたことに着想を得て、電気化学系に半導体特性を有する酸化鉄のナノコロイドを添加した。すると、微生物がナノコロイドの半導体特性を利用した長距離電子伝達経路を自己構築し、その結果、電流生成能が50倍と飛躍的に増大する現象を見出した。これは、深海底における微生物と鉱物が作り出す新しい生体電子伝達経路の...

【化学】材料化学：鉄還元微生物／微生物を含む研究件

【研究代表者】加藤真悟国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 上級研究員 (40554548)

【キーワード】鉄酸化微生物 / 鉄還元微生物 / ナノ鉱物 / バイオミネラリゼーション / 微生物ダークマター (他11件)

【概要】本研究では、「多種多様な未培養微生物が酸化鉄ナノ鉱物の生成・溶解を駆動し、地球表層環境における様々な元素の挙動・循環を支配している」という作業仮説の検証を通じて、それらの未培養微生物を分離培養により同定し、地球表層環境における「酸化鉄ナノ鉱物の生成・溶解プロセスの実態」と「微生物－酸化鉄ナノ鉱物－多元素の相互作用」を解明することを目的とした。本研究によって得られる成果は、自然界の元素循環に対する新...

【概要】電流産生菌の一種であるShewanella loihica PV-4が酸化鉄を豊富に含む深海底から採取されたことに着想を得て、電気化学系に半導体特性を有する酸化鉄のナノコロイドを添加した。すると、微生物がナノコロイドの半導体特性を利用した長距離電子伝達経路を自己構築し、その結果、電流生成能が50倍と飛躍的に増大する現象を見出した。これは、深海底における微生物と鉱物が作り出す新しい生体電子伝達経路の...

【化学】材料化学：酵素燃料電池／微生物を含む研究件

【概要】電流産生菌の一種であるShewanella loihica PV-4が酸化鉄を豊富に含む深海底から採取されたことに着想を得て、電気化学系に半導体特性を有する酸化鉄のナノコロイドを添加した。すると、微生物がナノコロイドの半導体特性を利用した長距離電子伝達経路を自己構築し、その結果、電流生成能が50倍と飛躍的に増大する現象を見出した。これは、深海底における微生物と鉱物が作り出す新しい生体電子伝達経路の...

【化学】複合化学：生分解性プラスチック／微生物を含む研究件

【キーワード】生物機能工学 / 生分解性プラスチック / 合成生物学 / 微生物 / ポリヒドロキシアルカン酸 (他6件)

【概要】本研究では微生物ポリエステルであるポリヒドロキシアルカン酸(PHA)の生合成遺伝子の高度発現制御によって、ブロック性の高いPHA共重合体の微生物合成を目指した。まず発現制御を適用するPHA生合成システムの構築のために大腸菌を宿主としたモノマー供給経路について検討し、次に発現制御を導入した組換え株を作製した。今後、発現制御株によるPHA生合成および蓄積PHAの構造について検討する。 ...

【化学】複合化学：同位体標識実験／微生物を含む研究件

【概要】大気中の二酸化炭素濃度の上昇によって引き起こされる海洋酸性化が海草藻場生態系の群集構造、特にデトリタス食物網に及ぼす影響を評価するために、基礎的な研究技術の開発と飼育培養実験による検証を２本の柱として研究を進めた。主要な成果として、①海草由来のデトリタスの生成・集積・分解過程を実証的に追跡する方法としての環境DNA法の確立と有効性の検証、②食物連鎖系の動的構造を定量的に解明するための重水素パルスチ...

【化学】複合化学：窒素固定／微生物を含む研究件

【キーワード】窒素固定微生物 / 鉄還元細菌 / 陸域土壌 / Anaeromyxobacter / Geobacter (他14件)

【概要】世界（農耕地、底泥、森林、砂漠、極地土壌）および日本（水田、畑、森林、底泥）の土壌メタゲノム解析の結果、多くの地点でGeobacterとAnaeromyxobacterの窒素固定遺伝子が検出され、鉄還元細菌による窒素固定が陸域環境において普遍的である可能性が示された。土壌からGeobacterならびにAnaeromyxobacterを多数分離し、窒素固定活性を確認した。主に水田から分離したGeo...

【研究代表者】池田成志国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター大規模畑作研究領域, 上級研究員 (20396609)

【キーワード】窒素固定 / サツマイモ / 共生細菌 / 多様性 / 16S rRNA遺伝子 (他19件)

【概要】サツマイモの茎、塊根の表面と内部の共生細菌群集について非培養法による多様性解析を行った結果、各組織に共通して他の作物種よりもアルファプロテオバクテリアの優占化が観察された。また、多様性指数は塊根表面、茎、塊根内部、の順番で小さくなることが明らかにされた。上記と対応する組織から共生細菌の網羅的な分離培養を実施した。約2000株の分離菌について16S rRNA遺伝子に基づくクラスタリング解析を行った結...

【研究代表者】大熊盛也国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソースセンター, 室長 (10270597)

【概要】Bacteroidales目細菌において、窒素固定あるいは古細菌の水素代謝に関連する遺伝子をゲノム上に有する細菌種を見出し、培養株で活性を検出した。シロアリ腸内の窒素固定と水素利用還元的酢酸生成に働く細菌として、セルロース分解性原生生物の細胞内共生スピロヘータを同定した。この細胞内共生細菌と原生生物の細胞表層に共生するBacteroidales目細菌２種について、シングルセルゲノム解析で機能と共生...

【化学】複合化学：位置選択的／微生物を含む研究件

【キーワード】発酵生産 / 微生物 / 酵素反応 / Kolbe-Schmitt反応 / 超臨界CO2条件 (他15件)

【概要】Kolbe-Schmitt反応を触媒する微生物酵素を系統的に探索し、数種の複素環あるいは芳香環カルボン酸の脱炭酸酵素にその活性を認めた。これらの酵素群の反応特性の解析、遺伝子解析、高活性菌株の造成、炭酸固定反応の最適条件等の検討と得られた知見を総括しライブラリー化した。これら酵素はヘテロオリゴマーのサブユニット構造を成し、その低分子サブユニットが酵素の安定性に寄与していることを明らかにした、今後の...

【化学】複合化学：生物無機化学／微生物を含む研究件

【研究代表者】村木則文大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 助教 (20723828)

【キーワード】ヘムタンパク質 / 過渡的複合体 / 結晶構造解析 / 生物無機化学 / 鉄 (他11件)

【概要】感染症の原因となる微生物の多くが宿主のヘムを鉄源として利用するために、ヘムをリレーのように輸送して細胞内に取り込むシステムを有している。本研究では、ヘムのリレー輸送の分子機構を解明するために、新規なヘム結合・輸送タンパク質HtaA・HtaBの複合体構造解析に取り組んだ。過渡的な複合体の安定化のために、ヘム結合部位にあるHisをAlaに変異させた変異体を作成して、ヘム結合能の解析と結晶構造解析を行っ...

【化学】複合化学：オリゴ糖／微生物を含む研究件

【キーワード】酵素反応 / ガラクトースオキシダーゼ / グルコースオキシダーゼ / 微生物 / 高選択的分離 (他17件)

【概要】微生物の酵素による高選択的脱水素(酸化)と天然、非天然型糖質のもつ分子構造的特徴と酸化反応における酵素のもつ分子識別能及び選択性との間の相関に対し、基礎的知見を集積するとともに、化学の側から見た酵素反応について一段階反応から多段階反応まで含めて考察を行った。はじめにグルコースオキシダーゼ及びガラクトースオキシダーゼの基質特異性について検討を行い、生成物の分析を行った。その結果ガラクトース、マンノ...

【化学】複合化学：人工DNA ／微生物を含む研究件

【概要】塩素・オゾン処理においては，遺伝子操作により細胞内に蛍光タンパク質（EGFP)発現させた大腸菌を作成し，処理後の蛍光タンパク漏出量から細胞膜損傷の定量的評価が可能となった．3種の大腸菌でEGFP発現を可能とした．またEGFP発現個所を変えることで細胞外膜と内膜の損傷を区別しての評価が可能となった．これら大腸菌の塩素処理によりHOClとOCl-の細胞膜への作用機序の違いを明確にした．またオゾン溶解水...

【化学】複合化学：有機溶媒耐性／微生物を含む研究件

❏分子シャペロンを利用した大腸菌の有機溶媒耐性能の獲得(17560688)

【研究代表者】大河内美奈名古屋大学, 大学院工学研究科, 講師 (70313301)

【研究期間】2005 - 2006

【キーワード】有機溶媒耐性 / 微生物 / プレフォルディン / 分子シャペロン

【概要】微生物の有機溶媒耐性機構は、微生物を利用した水-有機溶媒二相系における有用物質生産への産業利用の点から注目されている。本研究では、分子シャペロンに着目し有機溶媒耐性株の作製とそのキャラクタリゼーションを行った。 (1)超好熱性古細菌由来プレフォルディン導入による有機溶媒耐性の向上極限環境で生育する古細菌のタンパク質は熱安定性が高いばかりでなく有機溶媒に対する耐性が高いことが示唆されている。超好熱...

【化学】複合化学：次世代シーケンシング／微生物を含む研究件

【概要】世界の陸域に広範囲に分布するイワタケ類地衣類の共在微生物相を生物地理的な観点から解析するため、すでに南極やアフリカ赤道域から採集したイワタケ類に加え、フィンランドの北極・亜北極域、赤道域のギアナ高地、カナダ亜北極域、南アフリカおよびオーストリアアルプスでイワタケ類を採集し、かつ、国立極地研究所から北極圏スピッツベルゲン島産のイワタケ類を入手した。これらのイワタケ類試料について菌類・藻類と共在微生...

【生物学】生物学：UV耐性／微生物を含む研究件

【概要】塩素・オゾン処理においては，遺伝子操作により細胞内に蛍光タンパク質（EGFP)発現させた大腸菌を作成し，処理後の蛍光タンパク漏出量から細胞膜損傷の定量的評価が可能となった．3種の大腸菌でEGFP発現を可能とした．またEGFP発現個所を変えることで細胞外膜と内膜の損傷を区別しての評価が可能となった．これら大腸菌の塩素処理によりHOClとOCl-の細胞膜への作用機序の違いを明確にした．またオゾン溶解水...

【生物学】生物学：グラム陽性菌／微生物を含む研究件

【研究代表者】村木則文大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 助教 (20723828)

【キーワード】ヘムタンパク質 / 過渡的複合体 / 結晶構造解析 / 生物無機化学 / 鉄 (他11件)

【概要】感染症の原因となる微生物の多くが宿主のヘムを鉄源として利用するために、ヘムをリレーのように輸送して細胞内に取り込むシステムを有している。本研究では、ヘムのリレー輸送の分子機構を解明するために、新規なヘム結合・輸送タンパク質HtaA・HtaBの複合体構造解析に取り組んだ。過渡的な複合体の安定化のために、ヘム結合部位にあるHisをAlaに変異させた変異体を作成して、ヘム結合能の解析と結晶構造解析を行っ...

【生物学】生物学：過渡的複合体／微生物を含む研究件

【研究代表者】村木則文大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 助教 (20723828)

【キーワード】ヘムタンパク質 / 過渡的複合体 / 結晶構造解析 / 生物無機化学 / 鉄 (他11件)

【概要】感染症の原因となる微生物の多くが宿主のヘムを鉄源として利用するために、ヘムをリレーのように輸送して細胞内に取り込むシステムを有している。本研究では、ヘムのリレー輸送の分子機構を解明するために、新規なヘム結合・輸送タンパク質HtaA・HtaBの複合体構造解析に取り組んだ。過渡的な複合体の安定化のために、ヘム結合部位にあるHisをAlaに変異させた変異体を作成して、ヘム結合能の解析と結晶構造解析を行っ...

【生物学】生物学：収縮姓尾部／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、バクテリオファージの収縮性尾部を対象として、ナノマシーンとしての尾部の分子集合機構および作動原理を分子・原子レベルで明らかにしようとするものである。3年間の成果のうち、特に重要なものは以下の通りである。パーデュー大学ロスマン教授のグループとの共同研究により、尾部収縮後の構造が電顕画像からの3次元像再構成によって明らかになった。収縮後の低分解能の電子密度にもこれまでに決定された7つの蛋白...

【生物学】生物学：超分子構造／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、バクテリオファージの収縮性尾部を対象として、ナノマシーンとしての尾部の分子集合機構および作動原理を分子・原子レベルで明らかにしようとするものである。3年間の成果のうち、特に重要なものは以下の通りである。パーデュー大学ロスマン教授のグループとの共同研究により、尾部収縮後の構造が電顕画像からの3次元像再構成によって明らかになった。収縮後の低分解能の電子密度にもこれまでに決定された7つの蛋白...

【生物学】生物学：ヘムタンパク質／微生物を含む研究件

【研究代表者】村木則文大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 助教 (20723828)

【キーワード】ヘムタンパク質 / 過渡的複合体 / 結晶構造解析 / 生物無機化学 / 鉄 (他11件)

【概要】感染症の原因となる微生物の多くが宿主のヘムを鉄源として利用するために、ヘムをリレーのように輸送して細胞内に取り込むシステムを有している。本研究では、ヘムのリレー輸送の分子機構を解明するために、新規なヘム結合・輸送タンパク質HtaA・HtaBの複合体構造解析に取り組んだ。過渡的な複合体の安定化のために、ヘム結合部位にあるHisをAlaに変異させた変異体を作成して、ヘム結合能の解析と結晶構造解析を行っ...

【生物学】生物学：テイルリゾチーム／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、バクテリオファージの収縮性尾部を対象として、ナノマシーンとしての尾部の分子集合機構および作動原理を分子・原子レベルで明らかにしようとするものである。3年間の成果のうち、特に重要なものは以下の通りである。パーデュー大学ロスマン教授のグループとの共同研究により、尾部収縮後の構造が電顕画像からの3次元像再構成によって明らかになった。収縮後の低分解能の電子密度にもこれまでに決定された7つの蛋白...

【生物学】生物学：T4類縁ファージ／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、バクテリオファージの収縮性尾部を対象として、ナノマシーンとしての尾部の分子集合機構および作動原理を分子・原子レベルで明らかにしようとするものである。3年間の成果のうち、特に重要なものは以下の通りである。パーデュー大学ロスマン教授のグループとの共同研究により、尾部収縮後の構造が電顕画像からの3次元像再構成によって明らかになった。収縮後の低分解能の電子密度にもこれまでに決定された7つの蛋白...

【生物学】生物学：βヘリックス／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、バクテリオファージの収縮性尾部を対象として、ナノマシーンとしての尾部の分子集合機構および作動原理を分子・原子レベルで明らかにしようとするものである。3年間の成果のうち、特に重要なものは以下の通りである。パーデュー大学ロスマン教授のグループとの共同研究により、尾部収縮後の構造が電顕画像からの3次元像再構成によって明らかになった。収縮後の低分解能の電子密度にもこれまでに決定された7つの蛋白...

【生物学】生物学：バクテイオファージ／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、バクテリオファージの収縮性尾部を対象として、ナノマシーンとしての尾部の分子集合機構および作動原理を分子・原子レベルで明らかにしようとするものである。3年間の成果のうち、特に重要なものは以下の通りである。パーデュー大学ロスマン教授のグループとの共同研究により、尾部収縮後の構造が電顕画像からの3次元像再構成によって明らかになった。収縮後の低分解能の電子密度にもこれまでに決定された7つの蛋白...

【生物学】生物学：バクテリオファージ／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、バクテリオファージの収縮性尾部を対象として、ナノマシーンとしての尾部の分子集合機構および作動原理を分子・原子レベルで明らかにしようとするものである。3年間の成果のうち、特に重要なものは以下の通りである。パーデュー大学ロスマン教授のグループとの共同研究により、尾部収縮後の構造が電顕画像からの3次元像再構成によって明らかになった。収縮後の低分解能の電子密度にもこれまでに決定された7つの蛋白...

【生物学】生物学：ロイシン／微生物を含む研究件

【概要】我々は、T. thermophilus、Sulfolobus、Thermococcusにおいて、アミノ基を認識し結合する新奇なキャリアタンパク質（アミノ基キャリアタンパク質；AmCP）を介するリジン・アルギニン生合成を見出してきた。本研究では、リジン・アルギニン生合成において鍵となる個々の酵素のAmCP複合体の構造解析をおこなう。さらに、この生合成においては、各酵素とAmCPが超酵素複合体（メタボ...

【生物学】生物学：膜輸送／微生物を含む研究件

【概要】腸管寄生性原虫赤痢アメーバのもつ、組織破壊に重要なシステインプロテアーゼの細胞内輸送・分泌の分子機構を解明することを目的に、リソソームから細胞膜への輸送に関与する低分子量GTPase Rab11Bと相互作用し活性を制御したり、分泌を直接実行する分子の特定を行った。活性型 Rab11B に特異的に結合するタンパク質としてbeta adaptin, gamma adaptin, Sec6を同定した。R...

【生物学】基礎生物学：タンパク質複合体／微生物を含む研究件

【研究代表者】村木則文大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 助教 (20723828)

【キーワード】ヘムタンパク質 / 過渡的複合体 / 結晶構造解析 / 生物無機化学 / 鉄 (他11件)

【概要】感染症の原因となる微生物の多くが宿主のヘムを鉄源として利用するために、ヘムをリレーのように輸送して細胞内に取り込むシステムを有している。本研究では、ヘムのリレー輸送の分子機構を解明するために、新規なヘム結合・輸送タンパク質HtaA・HtaBの複合体構造解析に取り組んだ。過渡的な複合体の安定化のために、ヘム結合部位にあるHisをAlaに変異させた変異体を作成して、ヘム結合能の解析と結晶構造解析を行っ...

【生物学】基礎生物学：出芽酵母／微生物を含む研究件

【概要】出芽酵母の胞子形成は、ダイナミックな細胞内再編成の過程である。本研究では、この過程で出現する前胞子膜の形成機構を解析することにより、細胞内新規膜構造形成機構の解明を目指した。この過程において働く、１型脱リン酸化酵素については、そのターゲットに迫った。また、この過程に必須なVps13を含む複合体については、他のコンタクトサイトタンパク質と協調することにより、小胞体と前胞子膜のコンタクトサイトを形成し...

【生物学】基礎生物学：ブロモデオキシウリジン／微生物を含む研究件

【概要】本研究では、海洋微生物の生態を解析するための新しい手法を開発し、これらを駆使して、海洋における炭酸ガスやジメチルサルファイド(DMS)といった気候関連ガスの動態に強い影響を及ぼす微生物鍵種を特定した。さらに、独自技術に次世代超並列シーケンスを組み合わせた解析では、従来法では不可能であった希少種も含めた増殖群の特定に成功し、微生物多様性と生態系の安定性を議論する上での重要な知見を得ることが出来た。...

【生物学】基礎生物学：オルガネラ／微生物を含む研究件

【概要】腸管寄生性原虫赤痢アメーバのもつ、組織破壊に重要なシステインプロテアーゼの細胞内輸送・分泌の分子機構を解明することを目的に、リソソームから細胞膜への輸送に関与する低分子量GTPase Rab11Bと相互作用し活性を制御したり、分泌を直接実行する分子の特定を行った。活性型 Rab11B に特異的に結合するタンパク質としてbeta adaptin, gamma adaptin, Sec6を同定した。R...

【生物学】基礎生物学：クエン酸回路／微生物を含む研究件

【概要】我々は、T. thermophilus、Sulfolobus、Thermococcusにおいて、アミノ基を認識し結合する新奇なキャリアタンパク質（アミノ基キャリアタンパク質；AmCP）を介するリジン・アルギニン生合成を見出してきた。本研究では、リジン・アルギニン生合成において鍵となる個々の酵素のAmCP複合体の構造解析をおこなう。さらに、この生合成においては、各酵素とAmCPが超酵素複合体（メタボ...

【生物学】基礎生物学：光合成細菌／微生物を含む研究件

【概要】本研究ではまず化学合成細菌・光合成細菌の純粋培養を行い、脂肪酸の炭素・水素同位体比分析を行った。硫黄同位体比に関しては硫酸還元と硫黄不均化に注目し、それぞれの四種硫黄同位体的特徴付けに取り組んだ。。フィールド研究に関しては、コスタリカの温泉水及び堆積物分析による炭素循環解析、成層湖涌池における微生物相と炭素循環解析、モンゴルの永久凍土帯湖底堆積物試料中硫黄同位体分析による気候変動解析に携わった。...

【生物学】基礎生物学：tRNA ／微生物を含む研究件

❏tRNA動態に依存した細胞周期制御機構の解明(20780072)

【研究テーマ】応用生物化学

【研究代表者】小川哲弘東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教 (40323480)

【キーワード】微生物 / マイクロアレイ / 発現制御 / tRNA

【概要】tRNAの動態に依存した細胞周期停止機構の解明を目的とし、出芽酵母において、リボヌクレアーゼを用いてtRNAを人工的にノックダウンし、解析を行った。当初目的とした分子機構の解明には至らなかったが、切断されたtRNAが、tRNAスプライシング機構を介して修復される可能性などの有意義な情報が得られた。また、ストレスに応答してtRNAを切断するRNaseであるRny1pの細胞周期停止機構を明らかにするた...

【生物学】基礎生物学：種間関係／微生物を含む研究件

❏Long-term eco-evolutionary impacts of the mycorrhiza on plant population dynamics(16K07503)

【研究代表者】シェファーソンリチャード東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (10747108)

【概要】共生がもたらす適応度への効果は正に働くと考えられているが、実際には、共生相手の種や条件に応じて、正の影響も負の影響もある。共生に焦点を当てた進化論的研究では、「最も重要な影響はすみやかにより高い繁殖へと変換され、短期間で観察可能な適応性の増減をもたらす」と仮定されている。しかし、環境条件、共生者および相互作用する種の遺伝的特徴によっては、共生は短期間で非常に変化しやすい影響をもたらす可能性がある。...

【生物学】基礎生物学：菌根共生／微生物を含む研究件

❏Long-term eco-evolutionary impacts of the mycorrhiza on plant population dynamics(16K07503)

【研究代表者】シェファーソンリチャード東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (10747108)

【概要】共生がもたらす適応度への効果は正に働くと考えられているが、実際には、共生相手の種や条件に応じて、正の影響も負の影響もある。共生に焦点を当てた進化論的研究では、「最も重要な影響はすみやかにより高い繁殖へと変換され、短期間で観察可能な適応性の増減をもたらす」と仮定されている。しかし、環境条件、共生者および相互作用する種の遺伝的特徴によっては、共生は短期間で非常に変化しやすい影響をもたらす可能性がある。...

【生物学】基礎生物学：リン脂質脂肪酸／微生物を含む研究件

【キーワード】高緯度北極 / 生態系炭素循環 / コンパートメントモデル / 遷移 / 光合成 (他21件)

【概要】本研究は、高緯度北極スバールバールの陸上生態系を主な調査地とし、遷移段階ごとに炭素吸収系と放出系に対する環境要因の影響を調べ、それをもとに炭素循環モデルを構築し、炭素循環に与える環境変動の影響を予測することを目的とした。主な成果は以下のとおりである (1)氷河末端から海岸まで2.6kmの3本のラインに沿って植生、バイオマス、土壌炭素の分布を調査し、植生と土壌要因との関係を明らかにした。 (2)遷移...

【生物学】基礎生物学：群集／微生物を含む研究件

【概要】森林は多くの動植物の生息場所として重要であるが人間活動によって断片化が進行し、生物多様性への影響が懸念されている。森林の主要樹木は菌根菌という土壌微生物と共生することで生きているが、森林の断片化が菌根菌に及ぼす影響については明らかにされていない。本研究では、最終氷期以降、高山に取り残される形で隔離分布しているハイマツを対象にして、共生する菌根菌の種組成を複数の山系で調べた。ハイマツと共進化したと考...

【生物学】基礎生物学：遷移／微生物を含む研究件

【キーワード】高緯度北極 / 生態系炭素循環 / コンパートメントモデル / 遷移 / 光合成 (他21件)

【概要】本研究は、高緯度北極スバールバールの陸上生態系を主な調査地とし、遷移段階ごとに炭素吸収系と放出系に対する環境要因の影響を調べ、それをもとに炭素循環モデルを構築し、炭素循環に与える環境変動の影響を予測することを目的とした。主な成果は以下のとおりである (1)氷河末端から海岸まで2.6kmの3本のラインに沿って植生、バイオマス、土壌炭素の分布を調査し、植生と土壌要因との関係を明らかにした。 (2)遷移...

【生物学】基礎生物学：前胃／微生物を含む研究件

【概要】本研究の目的は、多様な植生環境に棲むテングザル（前胃発酵霊長類）が、単調な植生に棲むものに比して、より多様な前胃内微生物叢を有すことを明らかにすることである。2年間のプロジェクト内に、野生個体４、半野生個体１、飼育個体１の合計６個体より前胃の内容物の収集に成功し、分析を行った。その結果、牛のルーメンなどの偶蹄類に共生し、セルロース分解を行っている細菌を多数検出した。また、前胃内微生物叢の多様度が、...

【生物学】基礎生物学：前胃内細菌／微生物を含む研究件

【概要】本研究の目的は、多様な植生環境に棲むテングザル（前胃発酵霊長類）が、単調な植生に棲むものに比して、より多様な前胃内微生物叢を有すことを明らかにすることである。2年間のプロジェクト内に、野生個体４、半野生個体１、飼育個体１の合計６個体より前胃の内容物の収集に成功し、分析を行った。その結果、牛のルーメンなどの偶蹄類に共生し、セルロース分解を行っている細菌を多数検出した。また、前胃内微生物叢の多様度が、...

【生物学】基礎生物学：維管束植物／微生物を含む研究件

【キーワード】高緯度北極 / 生態系炭素循環 / コンパートメントモデル / 遷移 / 光合成 (他21件)

【概要】本研究は、高緯度北極スバールバールの陸上生態系を主な調査地とし、遷移段階ごとに炭素吸収系と放出系に対する環境要因の影響を調べ、それをもとに炭素循環モデルを構築し、炭素循環に与える環境変動の影響を予測することを目的とした。主な成果は以下のとおりである (1)氷河末端から海岸まで2.6kmの3本のラインに沿って植生、バイオマス、土壌炭素の分布を調査し、植生と土壌要因との関係を明らかにした。 (2)遷移...

【生物学】基礎生物学：遺伝情報／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、海洋炭素循環において中心的な役割を果たす細菌群集の動態を迅速にモニターする新たな手法を検討し、「微生物多様性と生態系機能の関係」の解明に大きく貢献することを目指して展開した。本研究の鍵になるアイデアは、生化学トレーサー手法を用いた微生物群集活性(機能)の測定と、分子生物学的手法を用いた群集構造(多様性)の解析を密接に結合させた斬新な手法を開拓することであり、それにより、動的な微生物群集構...

【生物学】基礎生物学：植生分布／微生物を含む研究件

【キーワード】高緯度北極 / 生態系炭素循環 / コンパートメントモデル / 遷移 / 光合成 (他21件)

【概要】本研究は、高緯度北極スバールバールの陸上生態系を主な調査地とし、遷移段階ごとに炭素吸収系と放出系に対する環境要因の影響を調べ、それをもとに炭素循環モデルを構築し、炭素循環に与える環境変動の影響を予測することを目的とした。主な成果は以下のとおりである (1)氷河末端から海岸まで2.6kmの3本のラインに沿って植生、バイオマス、土壌炭素の分布を調査し、植生と土壌要因との関係を明らかにした。 (2)遷移...

【生物学】基礎生物学：個体群生態／微生物を含む研究件

❏Long-term eco-evolutionary impacts of the mycorrhiza on plant population dynamics(16K07503)

【研究代表者】シェファーソンリチャード東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (10747108)

【概要】共生がもたらす適応度への効果は正に働くと考えられているが、実際には、共生相手の種や条件に応じて、正の影響も負の影響もある。共生に焦点を当てた進化論的研究では、「最も重要な影響はすみやかにより高い繁殖へと変換され、短期間で観察可能な適応性の増減をもたらす」と仮定されている。しかし、環境条件、共生者および相互作用する種の遺伝的特徴によっては、共生は短期間で非常に変化しやすい影響をもたらす可能性がある。...

【生物学】基礎生物学：個体群生態学／微生物を含む研究件

❏Long-term eco-evolutionary impacts of the mycorrhiza on plant population dynamics(16K07503)

【研究代表者】シェファーソンリチャード東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (10747108)

【概要】共生がもたらす適応度への効果は正に働くと考えられているが、実際には、共生相手の種や条件に応じて、正の影響も負の影響もある。共生に焦点を当てた進化論的研究では、「最も重要な影響はすみやかにより高い繁殖へと変換され、短期間で観察可能な適応性の増減をもたらす」と仮定されている。しかし、環境条件、共生者および相互作用する種の遺伝的特徴によっては、共生は短期間で非常に変化しやすい影響をもたらす可能性がある。...

【生物学】基礎生物学：個体群統計学／微生物を含む研究件

❏Long-term eco-evolutionary impacts of the mycorrhiza on plant population dynamics(16K07503)

【研究代表者】シェファーソンリチャード東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (10747108)

【概要】共生がもたらす適応度への効果は正に働くと考えられているが、実際には、共生相手の種や条件に応じて、正の影響も負の影響もある。共生に焦点を当てた進化論的研究では、「最も重要な影響はすみやかにより高い繁殖へと変換され、短期間で観察可能な適応性の増減をもたらす」と仮定されている。しかし、環境条件、共生者および相互作用する種の遺伝的特徴によっては、共生は短期間で非常に変化しやすい影響をもたらす可能性がある。...

【生物学】基礎生物学：デトリタス／微生物を含む研究件

【概要】大気中の二酸化炭素濃度の上昇によって引き起こされる海洋酸性化が海草藻場生態系の群集構造、特にデトリタス食物網に及ぼす影響を評価するために、基礎的な研究技術の開発と飼育培養実験による検証を２本の柱として研究を進めた。主要な成果として、①海草由来のデトリタスの生成・集積・分解過程を実証的に追跡する方法としての環境DNA法の確立と有効性の検証、②食物連鎖系の動的構造を定量的に解明するための重水素パルスチ...

【生物学】基礎生物学：底生動物群集／微生物を含む研究件

【概要】大気中の二酸化炭素濃度の上昇によって引き起こされる海洋酸性化が海草藻場生態系の群集構造、特にデトリタス食物網に及ぼす影響を評価するために、基礎的な研究技術の開発と飼育培養実験による検証を２本の柱として研究を進めた。主要な成果として、①海草由来のデトリタスの生成・集積・分解過程を実証的に追跡する方法としての環境DNA法の確立と有効性の検証、②食物連鎖系の動的構造を定量的に解明するための重水素パルスチ...

【生物学】基礎生物学：テングザル／微生物を含む研究件

【概要】本研究の目的は、多様な植生環境に棲むテングザル（前胃発酵霊長類）が、単調な植生に棲むものに比して、より多様な前胃内微生物叢を有すことを明らかにすることである。2年間のプロジェクト内に、野生個体４、半野生個体１、飼育個体１の合計６個体より前胃の内容物の収集に成功し、分析を行った。その結果、牛のルーメンなどの偶蹄類に共生し、セルロース分解を行っている細菌を多数検出した。また、前胃内微生物叢の多様度が、...

【生物学】基礎生物学：鉄酸化菌／微生物を含む研究件

【研究代表者】加藤真悟国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 上級研究員 (40554548)

【キーワード】鉄酸化微生物 / 鉄還元微生物 / ナノ鉱物 / バイオミネラリゼーション / 微生物ダークマター (他11件)

【概要】本研究では、「多種多様な未培養微生物が酸化鉄ナノ鉱物の生成・溶解を駆動し、地球表層環境における様々な元素の挙動・循環を支配している」という作業仮説の検証を通じて、それらの未培養微生物を分離培養により同定し、地球表層環境における「酸化鉄ナノ鉱物の生成・溶解プロセスの実態」と「微生物－酸化鉄ナノ鉱物－多元素の相互作用」を解明することを目的とした。本研究によって得られる成果は、自然界の元素循環に対する新...

【生物学】基礎生物学：鉄酸化微生物／微生物を含む研究件

【研究代表者】加藤真悟国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 上級研究員 (40554548)

【キーワード】鉄酸化微生物 / 鉄還元微生物 / ナノ鉱物 / バイオミネラリゼーション / 微生物ダークマター (他11件)

【概要】本研究では、「多種多様な未培養微生物が酸化鉄ナノ鉱物の生成・溶解を駆動し、地球表層環境における様々な元素の挙動・循環を支配している」という作業仮説の検証を通じて、それらの未培養微生物を分離培養により同定し、地球表層環境における「酸化鉄ナノ鉱物の生成・溶解プロセスの実態」と「微生物－酸化鉄ナノ鉱物－多元素の相互作用」を解明することを目的とした。本研究によって得られる成果は、自然界の元素循環に対する新...

【生物学】基礎生物学：反芻／微生物を含む研究件

【概要】本研究の目的は、多様な植生環境に棲むテングザル（前胃発酵霊長類）が、単調な植生に棲むものに比して、より多様な前胃内微生物叢を有すことを明らかにすることである。2年間のプロジェクト内に、野生個体４、半野生個体１、飼育個体１の合計６個体より前胃の内容物の収集に成功し、分析を行った。その結果、牛のルーメンなどの偶蹄類に共生し、セルロース分解を行っている細菌を多数検出した。また、前胃内微生物叢の多様度が、...

【生物学】基礎生物学：トレーサー手法／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、海洋炭素循環において中心的な役割を果たす細菌群集の動態を迅速にモニターする新たな手法を検討し、「微生物多様性と生態系機能の関係」の解明に大きく貢献することを目指して展開した。本研究の鍵になるアイデアは、生化学トレーサー手法を用いた微生物群集活性(機能)の測定と、分子生物学的手法を用いた群集構造(多様性)の解析を密接に結合させた斬新な手法を開拓することであり、それにより、動的な微生物群集構...

【生物学】基礎生物学：トレードオフ／微生物を含む研究件

【概要】進化や表現型可塑性による適応現象と個体数変化といった生態現象が密接に関連する「生態－適応フィードバック」の存在が明らかになりつつある。その理解を「種内多様性の具体性」の新しい視点から深化させる研究に取り組んだ。その結果、遺伝的構成のわずかな違いによって、異なる進化と生態のダイナミクスが引き起こされることがわかった。本研究により、遺伝的多様性の質的な違いが生態系に大きな影響を与えることがあると示され...

【生物学】基礎生物学：ナノ鉱物／微生物を含む研究件

【研究代表者】加藤真悟国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 上級研究員 (40554548)

【キーワード】鉄酸化微生物 / 鉄還元微生物 / ナノ鉱物 / バイオミネラリゼーション / 微生物ダークマター (他11件)

【概要】本研究では、「多種多様な未培養微生物が酸化鉄ナノ鉱物の生成・溶解を駆動し、地球表層環境における様々な元素の挙動・循環を支配している」という作業仮説の検証を通じて、それらの未培養微生物を分離培養により同定し、地球表層環境における「酸化鉄ナノ鉱物の生成・溶解プロセスの実態」と「微生物－酸化鉄ナノ鉱物－多元素の相互作用」を解明することを目的とした。本研究によって得られる成果は、自然界の元素循環に対する新...

【生物学】基礎生物学：メソコスム／微生物を含む研究件

【概要】大気中の二酸化炭素濃度の上昇によって引き起こされる海洋酸性化が海草藻場生態系の群集構造、特にデトリタス食物網に及ぼす影響を評価するために、基礎的な研究技術の開発と飼育培養実験による検証を２本の柱として研究を進めた。主要な成果として、①海草由来のデトリタスの生成・集積・分解過程を実証的に追跡する方法としての環境DNA法の確立と有効性の検証、②食物連鎖系の動的構造を定量的に解明するための重水素パルスチ...

【生物学】基礎生物学：有機デトリタス／微生物を含む研究件

【概要】東京大学秩父演習林内の小渓流において,流速,水位,微地形の異なる様々な場所に,渓畔植生中の優占樹種であるフサザクラの落葉について,圧縮条件を2通りに設定して作成したリターバッグを1994年12月に設置し,落葉の分解速度,化学成分分析,葉に付随する微生物活性を測定した。その結果,以下の諸点が明らかとなった。 (1)落葉の分解速度は,圧縮度の低い淵のゆるやかな堆積,および圧縮度は高いが水の転換効率の大...

【生物学】基礎生物学：土壌微生物バイオマス／微生物を含む研究件

【キーワード】高緯度北極 / 生態系炭素循環 / コンパートメントモデル / 遷移 / 光合成 (他21件)

【概要】本研究は、高緯度北極スバールバールの陸上生態系を主な調査地とし、遷移段階ごとに炭素吸収系と放出系に対する環境要因の影響を調べ、それをもとに炭素循環モデルを構築し、炭素循環に与える環境変動の影響を予測することを目的とした。主な成果は以下のとおりである (1)氷河末端から海岸まで2.6kmの3本のラインに沿って植生、バイオマス、土壌炭素の分布を調査し、植生と土壌要因との関係を明らかにした。 (2)遷移...

【生物学】基礎生物学：微生物ダークマター／微生物を含む研究件

【研究代表者】加藤真悟国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 上級研究員 (40554548)

【キーワード】鉄酸化微生物 / 鉄還元微生物 / ナノ鉱物 / バイオミネラリゼーション / 微生物ダークマター (他11件)

【概要】本研究では、「多種多様な未培養微生物が酸化鉄ナノ鉱物の生成・溶解を駆動し、地球表層環境における様々な元素の挙動・循環を支配している」という作業仮説の検証を通じて、それらの未培養微生物を分離培養により同定し、地球表層環境における「酸化鉄ナノ鉱物の生成・溶解プロセスの実態」と「微生物－酸化鉄ナノ鉱物－多元素の相互作用」を解明することを目的とした。本研究によって得られる成果は、自然界の元素循環に対する新...

【生物学】基礎生物学：コンパートメントモデル／微生物を含む研究件

【キーワード】高緯度北極 / 生態系炭素循環 / コンパートメントモデル / 遷移 / 光合成 (他21件)

【概要】本研究は、高緯度北極スバールバールの陸上生態系を主な調査地とし、遷移段階ごとに炭素吸収系と放出系に対する環境要因の影響を調べ、それをもとに炭素循環モデルを構築し、炭素循環に与える環境変動の影響を予測することを目的とした。主な成果は以下のとおりである (1)氷河末端から海岸まで2.6kmの3本のラインに沿って植生、バイオマス、土壌炭素の分布を調査し、植生と土壌要因との関係を明らかにした。 (2)遷移...

【生物学】基礎生物学：微生物バイオマス／微生物を含む研究件

【キーワード】高緯度北極 / 生態系炭素循環 / コンパートメントモデル / 遷移 / 光合成 (他21件)

【概要】本研究は、高緯度北極スバールバールの陸上生態系を主な調査地とし、遷移段階ごとに炭素吸収系と放出系に対する環境要因の影響を調べ、それをもとに炭素循環モデルを構築し、炭素循環に与える環境変動の影響を予測することを目的とした。主な成果は以下のとおりである (1)氷河末端から海岸まで2.6kmの3本のラインに沿って植生、バイオマス、土壌炭素の分布を調査し、植生と土壌要因との関係を明らかにした。 (2)遷移...

【生物学】基礎生物学：氷河後退域／微生物を含む研究件

【キーワード】高緯度北極 / 生態系炭素循環 / コンパートメントモデル / 遷移 / 光合成 (他21件)

【概要】本研究は、高緯度北極スバールバールの陸上生態系を主な調査地とし、遷移段階ごとに炭素吸収系と放出系に対する環境要因の影響を調べ、それをもとに炭素循環モデルを構築し、炭素循環に与える環境変動の影響を予測することを目的とした。主な成果は以下のとおりである (1)氷河末端から海岸まで2.6kmの3本のラインに沿って植生、バイオマス、土壌炭素の分布を調査し、植生と土壌要因との関係を明らかにした。 (2)遷移...

【生物学】基礎生物学：表現型可塑性／微生物を含む研究件

【概要】進化や表現型可塑性による適応現象と個体数変化といった生態現象が密接に関連する「生態－適応フィードバック」の存在が明らかになりつつある。その理解を「種内多様性の具体性」の新しい視点から深化させる研究に取り組んだ。その結果、遺伝的構成のわずかな違いによって、異なる進化と生態のダイナミクスが引き起こされることがわかった。本研究により、遺伝的多様性の質的な違いが生態系に大きな影響を与えることがあると示され...

【生物学】基礎生物学：結晶構造解析／微生物を含む研究件

❏アミノ基キャリアタンパク質を介する生合成機構の解明と二次代謝産物構造多様性の拡張(17H06168)

【概要】アミノ基キャリアタンパク質(AmCP)は、自身のC末端にアミノ基を介して結合した基質を生合成酵素に運ぶ新しいタンパク質である。本研究では、放線菌を主たる研究対象として各生合成酵素の立体構造及びAmCP認識機構を解明すると共に、AmCPを介して二次代謝産物を生合成するシステムによる天然化合物の構造多様性を創出・拡張機構を解明することを目指したものであり、いくつかの新規かつユニークな機構の発見・解明に...

【研究代表者】村木則文大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 助教 (20723828)

【キーワード】ヘムタンパク質 / 過渡的複合体 / 結晶構造解析 / 生物無機化学 / 鉄 (他11件)

【概要】感染症の原因となる微生物の多くが宿主のヘムを鉄源として利用するために、ヘムをリレーのように輸送して細胞内に取り込むシステムを有している。本研究では、ヘムのリレー輸送の分子機構を解明するために、新規なヘム結合・輸送タンパク質HtaA・HtaBの複合体構造解析に取り組んだ。過渡的な複合体の安定化のために、ヘム結合部位にあるHisをAlaに変異させた変異体を作成して、ヘム結合能の解析と結晶構造解析を行っ...

【生物学】基礎生物学：X線結晶構造解析／微生物を含む研究件

【キーワード】Thermus属細菌 / リジン生合成 / 基質特異性 / X線結晶構造解析 / 分子進化工学 (他12件)

【概要】1)Thermus thermophilusにおいて、ホモアコニターゼの酵素学的諸性質を解析し、同酵素が第3番目の反応を触媒出来るものの、第2番目については触媒出来ないことを明らかにした。2)αアミノアジピン酸アミノ基転移酵素(AAA-AT)について、ピリドキサールリン酸(PLP)複合体構造、およびPLP+ロイシン複合体構造などをX線結晶構造解析により決定した。AAA-ATは、リジン生合成の基質で...

【概要】本研究は、バクテリオファージの収縮性尾部を対象として、ナノマシーンとしての尾部の分子集合機構および作動原理を分子・原子レベルで明らかにしようとするものである。3年間の成果のうち、特に重要なものは以下の通りである。パーデュー大学ロスマン教授のグループとの共同研究により、尾部収縮後の構造が電顕画像からの3次元像再構成によって明らかになった。収縮後の低分解能の電子密度にもこれまでに決定された7つの蛋白...

【生物学】基礎生物学：シアノバクテリア／微生物を含む研究件

【概要】世界各地の氷河で採取した微生物の遺伝子分析と地域間比較により、氷河融解を加速する汚れ物質（クリオコナイト）形成に関係するバクテリアやシアノバクテリアの地理的分布や汚れ物質内での分布、氷河動物と共生するバクテリアの存在が初めて明らかになった。また、生物によるアルベド改変過程を組み込んだ氷河変動モデルを改良するために、クリオコナイトが氷河表面に形成する縦穴（クリオコナイトホール）の発達や崩壊を精度良く...

【概要】外洋域においてウィルス数が局所的極大を示す層、すなわち「ウィルス・ホットスポット(VHS)」、の分布の実態把握と形成機構の究明を行った。観測の結果、VHSは中部および西部北太平洋において広範に見られ、その分布が溶存酸素アノマリーの分布と関連することが明らかになった。観測・実験データを基に、VHSの形成には、宿主依存的なウィルス生産、鉛直混合、紫外線影響の3要因が関与しているという新たな仮説を提案し...

【生物学】基礎生物学：生物地理／微生物を含む研究件

【概要】世界の陸域に広範囲に分布するイワタケ類地衣類の共在微生物相を生物地理的な観点から解析するため、すでに南極やアフリカ赤道域から採集したイワタケ類に加え、フィンランドの北極・亜北極域、赤道域のギアナ高地、カナダ亜北極域、南アフリカおよびオーストリアアルプスでイワタケ類を採集し、かつ、国立極地研究所から北極圏スピッツベルゲン島産のイワタケ類を入手した。これらのイワタケ類試料について菌類・藻類と共在微生...

【生物学】基礎生物学：地衣類／微生物を含む研究件

【概要】世界の陸域に広範囲に分布するイワタケ類地衣類の共在微生物相を生物地理的な観点から解析するため、すでに南極やアフリカ赤道域から採集したイワタケ類に加え、フィンランドの北極・亜北極域、赤道域のギアナ高地、カナダ亜北極域、南アフリカおよびオーストリアアルプスでイワタケ類を採集し、かつ、国立極地研究所から北極圏スピッツベルゲン島産のイワタケ類を入手した。これらのイワタケ類試料について菌類・藻類と共在微生...

【キーワード】高緯度北極 / 生態系炭素循環 / コンパートメントモデル / 遷移 / 光合成 (他21件)

【概要】本研究は、高緯度北極スバールバールの陸上生態系を主な調査地とし、遷移段階ごとに炭素吸収系と放出系に対する環境要因の影響を調べ、それをもとに炭素循環モデルを構築し、炭素循環に与える環境変動の影響を予測することを目的とした。主な成果は以下のとおりである (1)氷河末端から海岸まで2.6kmの3本のラインに沿って植生、バイオマス、土壌炭素の分布を調査し、植生と土壌要因との関係を明らかにした。 (2)遷移...

【生物学】基礎生物学：シロアリ／微生物を含む研究件

【概要】本研究の目的は、多様な植生環境に棲むテングザル（前胃発酵霊長類）が、単調な植生に棲むものに比して、より多様な前胃内微生物叢を有すことを明らかにすることである。2年間のプロジェクト内に、野生個体４、半野生個体１、飼育個体１の合計６個体より前胃の内容物の収集に成功し、分析を行った。その結果、牛のルーメンなどの偶蹄類に共生し、セルロース分解を行っている細菌を多数検出した。また、前胃内微生物叢の多様度が、...

【研究代表者】本郷裕一独立行政法人理化学研究所, 前田バイオ工学研究室, 協力研究員 (90392117)

【概要】地球上の99%以上の微生物種は培養法が不明であり、その生理・生態はほとんど未知である。本研究では、シロアリ腸内に共生する培養不能細菌の1種の少数細胞から、DNA合成酵素を使用することで全遺伝子情報を1千万倍に増幅して完全解読する手法の確立を試み、世界で初めて成功した。これにより、これまで詳細が不明であったシロアリと腸内原生生物、腸内細菌の複雑な3者共生機構を世界で初めて明らかにした。 ...

【生物学】基礎生物学：ルウェンゾリ山／微生物を含む研究件

【概要】世界の陸域に広範囲に分布するイワタケ類地衣類の共在微生物相を生物地理的な観点から解析するため、すでに南極やアフリカ赤道域から採集したイワタケ類に加え、フィンランドの北極・亜北極域、赤道域のギアナ高地、カナダ亜北極域、南アフリカおよびオーストリアアルプスでイワタケ類を採集し、かつ、国立極地研究所から北極圏スピッツベルゲン島産のイワタケ類を入手した。これらのイワタケ類試料について菌類・藻類と共在微生...

【生物学】基礎生物学：スヴァールバル諸島／微生物を含む研究件

【概要】世界の陸域に広範囲に分布するイワタケ類地衣類の共在微生物相を生物地理的な観点から解析するため、すでに南極やアフリカ赤道域から採集したイワタケ類に加え、フィンランドの北極・亜北極域、赤道域のギアナ高地、カナダ亜北極域、南アフリカおよびオーストリアアルプスでイワタケ類を採集し、かつ、国立極地研究所から北極圏スピッツベルゲン島産のイワタケ類を入手した。これらのイワタケ類試料について菌類・藻類と共在微生...

【生物学】基礎生物学：スピッツベルゲン島／微生物を含む研究件

【概要】世界の陸域に広範囲に分布するイワタケ類地衣類の共在微生物相を生物地理的な観点から解析するため、すでに南極やアフリカ赤道域から採集したイワタケ類に加え、フィンランドの北極・亜北極域、赤道域のギアナ高地、カナダ亜北極域、南アフリカおよびオーストリアアルプスでイワタケ類を採集し、かつ、国立極地研究所から北極圏スピッツベルゲン島産のイワタケ類を入手した。これらのイワタケ類試料について菌類・藻類と共在微生...

【生物学】基礎生物学：系統地理／微生物を含む研究件

【概要】世界の陸域に広範囲に分布するイワタケ類地衣類の共在微生物相を生物地理的な観点から解析するため、すでに南極やアフリカ赤道域から採集したイワタケ類に加え、フィンランドの北極・亜北極域、赤道域のギアナ高地、カナダ亜北極域、南アフリカおよびオーストリアアルプスでイワタケ類を採集し、かつ、国立極地研究所から北極圏スピッツベルゲン島産のイワタケ類を入手した。これらのイワタケ類試料について菌類・藻類と共在微生...

【生物学】基礎生物学：系統分類／微生物を含む研究件

【概要】世界の陸域に広範囲に分布するイワタケ類地衣類の共在微生物相を生物地理的な観点から解析するため、すでに南極やアフリカ赤道域から採集したイワタケ類に加え、フィンランドの北極・亜北極域、赤道域のギアナ高地、カナダ亜北極域、南アフリカおよびオーストリアアルプスでイワタケ類を採集し、かつ、国立極地研究所から北極圏スピッツベルゲン島産のイワタケ類を入手した。これらのイワタケ類試料について菌類・藻類と共在微生...

【生物学】基礎生物学：イワタケ類／微生物を含む研究件

【概要】世界の陸域に広範囲に分布するイワタケ類地衣類の共在微生物相を生物地理的な観点から解析するため、すでに南極やアフリカ赤道域から採集したイワタケ類に加え、フィンランドの北極・亜北極域、赤道域のギアナ高地、カナダ亜北極域、南アフリカおよびオーストリアアルプスでイワタケ類を採集し、かつ、国立極地研究所から北極圏スピッツベルゲン島産のイワタケ類を入手した。これらのイワタケ類試料について菌類・藻類と共在微生...

【生物学】基礎生物学：分類学／微生物を含む研究件

【研究代表者】大熊盛也国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソースセンター, 室長 (10270597)

【概要】Bacteroidales目細菌において、窒素固定あるいは古細菌の水素代謝に関連する遺伝子をゲノム上に有する細菌種を見出し、培養株で活性を検出した。シロアリ腸内の窒素固定と水素利用還元的酢酸生成に働く細菌として、セルロース分解性原生生物の細胞内共生スピロヘータを同定した。この細胞内共生細菌と原生生物の細胞表層に共生するBacteroidales目細菌２種について、シングルセルゲノム解析で機能と共生...

【生物学】基礎生物学：市民参加型調査／微生物を含む研究件

【概要】本研究プロジェクトの目的は、以下の4点に集約できる： ①きのこ類複数種の国内における分布の北限・南限を明らかにする；②分布推定域内における土壌中の対象種DNAの検出率の差異を検証する；③種内の遺伝的多様性から分布の北上（南下）を考察する；④博物館をハブとする微生物の市民参加型調査の先例をつくる。以上に基づき、2021年度の研究計画は、１）東北北部地域および北海道南部地域における野外調査を進める、...

【生物学】基礎生物学：藻類／微生物を含む研究件

【概要】世界の陸域に広範囲に分布するイワタケ類地衣類の共在微生物相を生物地理的な観点から解析するため、すでに南極やアフリカ赤道域から採集したイワタケ類に加え、フィンランドの北極・亜北極域、赤道域のギアナ高地、カナダ亜北極域、南アフリカおよびオーストリアアルプスでイワタケ類を採集し、かつ、国立極地研究所から北極圏スピッツベルゲン島産のイワタケ類を入手した。これらのイワタケ類試料について菌類・藻類と共在微生...

【概要】進化や表現型可塑性による適応現象と個体数変化といった生態現象が密接に関連する「生態－適応フィードバック」の存在が明らかになりつつある。その理解を「種内多様性の具体性」の新しい視点から深化させる研究に取り組んだ。その結果、遺伝的構成のわずかな違いによって、異なる進化と生態のダイナミクスが引き起こされることがわかった。本研究により、遺伝的多様性の質的な違いが生態系に大きな影響を与えることがあると示され...

【概要】世界各地の氷河で採取した微生物の遺伝子分析と地域間比較により、氷河融解を加速する汚れ物質（クリオコナイト）形成に関係するバクテリアやシアノバクテリアの地理的分布や汚れ物質内での分布、氷河動物と共生するバクテリアの存在が初めて明らかになった。また、生物によるアルベド改変過程を組み込んだ氷河変動モデルを改良するために、クリオコナイトが氷河表面に形成する縦穴（クリオコナイトホール）の発達や崩壊を精度良く...

【生物学】基礎生物学：北限／微生物を含む研究件

【概要】本研究プロジェクトの目的は、以下の4点に集約できる： ①きのこ類複数種の国内における分布の北限・南限を明らかにする；②分布推定域内における土壌中の対象種DNAの検出率の差異を検証する；③種内の遺伝的多様性から分布の北上（南下）を考察する；④博物館をハブとする微生物の市民参加型調査の先例をつくる。以上に基づき、2021年度の研究計画は、１）東北北部地域および北海道南部地域における野外調査を進める、...

【生物学】基礎生物学：ギアナ高地／微生物を含む研究件

【概要】世界の陸域に広範囲に分布するイワタケ類地衣類の共在微生物相を生物地理的な観点から解析するため、すでに南極やアフリカ赤道域から採集したイワタケ類に加え、フィンランドの北極・亜北極域、赤道域のギアナ高地、カナダ亜北極域、南アフリカおよびオーストリアアルプスでイワタケ類を採集し、かつ、国立極地研究所から北極圏スピッツベルゲン島産のイワタケ類を入手した。これらのイワタケ類試料について菌類・藻類と共在微生...

【生物学】基礎生物学：底生動物／微生物を含む研究件

【概要】大気中の二酸化炭素濃度の上昇によって引き起こされる海洋酸性化が海草藻場生態系の群集構造、特にデトリタス食物網に及ぼす影響を評価するために、基礎的な研究技術の開発と飼育培養実験による検証を２本の柱として研究を進めた。主要な成果として、①海草由来のデトリタスの生成・集積・分解過程を実証的に追跡する方法としての環境DNA法の確立と有効性の検証、②食物連鎖系の動的構造を定量的に解明するための重水素パルスチ...

【概要】東京大学秩父演習林内の小渓流において,流速,水位,微地形の異なる様々な場所に,渓畔植生中の優占樹種であるフサザクラの落葉について,圧縮条件を2通りに設定して作成したリターバッグを1994年12月に設置し,落葉の分解速度,化学成分分析,葉に付随する微生物活性を測定した。その結果,以下の諸点が明らかとなった。 (1)落葉の分解速度は,圧縮度の低い淵のゆるやかな堆積,および圧縮度は高いが水の転換効率の大...

【生物学】基礎生物学：光合成／微生物を含む研究件

❏好気性酸素非発生型光合成細菌における脱窒遺伝子発現制御機能の解析(15K07351)

【研究代表者】新井博之東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (70291052)

【キーワード】脱窒 / 光合成 / 一酸化窒素 / 微生物

【概要】好気性光合成細菌Roseobacter denitrificans OCh114の嫌気的生育に関わる脱窒遺伝子の発現には、2つのDNRタイプの転写調節因子 (DNR1とDNR2)が関与している。各種転写調節因子の欠損株を用いた遺伝子発現解析の結果、DNR1がDNR2の発現を制御し、DNR2が脱窒酵素遺伝子の発現を誘導するカスケード制御系が明らかになった。また、酸素を感知するFnrLは、ヘム生合成系...

【概要】1.光合成遺伝子発現に対するRegBAとFnrLの役割嫌気性光合成細菌では、環境中の酸素濃度に応答する転写調節因子RegBAとFnrLが光合成遺伝子発現に重要な役割を果たしている。R.denitrificans OCh114において、これらの遺伝子破壊株を作製し、表現型解析とトランスクリプトーム解析によりこれら調節因子の機能を解析したところ、RegAはOCh114の光合成遺伝子の発現制御に直接関...

【概要】通性嫌気性細菌である緑膿菌、酸素非発生型光合成細菌、好熱性水素細菌を対象として、全ゲノム情報に基づくマイクロアレイ解析を中心に、微好気環境に特異的な微生物代謝について研究を行い、好気呼吸に関与する末端酸化酵素を含めたエネルギー代謝制御の全容と、その制御を行う転写調節因子を明らかにした。特に緑膿菌においては、微好気呼吸を担う高親和性酵素がサブユニット交換により機能改変する新たなメカニズムを解明した。...

【生物学】基礎生物学：マダガスカル／微生物を含む研究件

❏有望系統AZ-97とマダガスカルリン欠乏土壌を基盤とするイネのリン獲得戦略の解明(19KK0154)

【研究代表者】高井俊之国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 生産環境・畜産領域, 主任研究員 (40547725)

【概要】課題1: リン欠乏環境における「AZ-97」の高いリン獲得能のメカニズムの解明昨年度までに行ったポット試験において、微生物叢の解析を更に進めた結果、「AZ-97」と「IR64」間で、土壌滅菌後の微生物叢に差が生じていることを明らかにした。特に「AZ-97」のAlphaproteobacteriaの量が「IR64」よりも有意に多いことが判明した。これらを知見を加えて、論文執筆を開始した。課題2:...

【生物学】基礎生物学：ゲノミクス／微生物を含む研究件

【概要】世界の陸域に広範囲に分布するイワタケ類地衣類の共在微生物相を生物地理的な観点から解析するため、すでに南極やアフリカ赤道域から採集したイワタケ類に加え、フィンランドの北極・亜北極域、赤道域のギアナ高地、カナダ亜北極域、南アフリカおよびオーストリアアルプスでイワタケ類を採集し、かつ、国立極地研究所から北極圏スピッツベルゲン島産のイワタケ類を入手した。これらのイワタケ類試料について菌類・藻類と共在微生...

【生物学】基礎生物学：共在微生物／微生物を含む研究件

【概要】世界の陸域に広範囲に分布するイワタケ類地衣類の共在微生物相を生物地理的な観点から解析するため、すでに南極やアフリカ赤道域から採集したイワタケ類に加え、フィンランドの北極・亜北極域、赤道域のギアナ高地、カナダ亜北極域、南アフリカおよびオーストリアアルプスでイワタケ類を採集し、かつ、国立極地研究所から北極圏スピッツベルゲン島産のイワタケ類を入手した。これらのイワタケ類試料について菌類・藻類と共在微生...

【生物学】基礎生物学：共進化／微生物を含む研究件

【概要】本研究の目的は,太古代の生物種の時空分布を知り、生命を取り巻く地球化学的環境を調べ、これらの共進化を規制した地球物理学的要因を明かにすることである。本年度はオーストラリア、ピルバラ地域において昨年度目的を達することができなかったTumbiana Formation(2.76Ga)中のストロマイト堆積層を再度掘削した。アメリカNASA生物学研究所、オーストラリアの研究者に加えて、本年度はアメリカの研...

【生物学】基礎生物学：共生関係／微生物を含む研究件

【概要】世界の陸域に広範囲に分布するイワタケ類地衣類の共在微生物相を生物地理的な観点から解析するため、すでに南極やアフリカ赤道域から採集したイワタケ類に加え、フィンランドの北極・亜北極域、赤道域のギアナ高地、カナダ亜北極域、南アフリカおよびオーストリアアルプスでイワタケ類を採集し、かつ、国立極地研究所から北極圏スピッツベルゲン島産のイワタケ類を入手した。これらのイワタケ類試料について菌類・藻類と共在微生...

【キーワード】クワガタムシ科 / 菌嚢状器官 / 酵母 / キシロース / 窒素固定バクテリア (他15件)

【概要】本年度も昨年度に引き続き、共同研究者(棚橋薫彦)を中心にクワガタムシ科を用いた解析を行った。まず、昨年度クワガタムシ科の多くの種の雌において腹部端に近い位置に菌嚢状器官をもつことが明らかになったが、本年度の研究で日本産のクワガタムシ科で最も祖先的なグループだと考えられているマグソクワガタについてもこの菌嚢状器官が存在することがわかった。すなわち、この器官がクワガタムシ科全体に広く存在する可能性が高...

【生物学】基礎生物学：種分化／微生物を含む研究件

【概要】生物の種分化過程には様々な類型がある。本研究では、シロアリ腸内共生原生生物（単細胞真核生物）を題材として、原生生物と原核生物（細菌とアーキア）の細胞共生が原生生物の同所的種分化を引き起こすという仮説を立て、その検証を行った。その結果、材料とした原生生物はこれまで1属1種と考えられていたが、細胞内にメタン生成アーキアが共生するか否かで明確に2種に分離されることを明らかにした。また、同共生アーキアのゲ...

【生物学】基礎生物学：細胞内共生／微生物を含む研究件

【概要】生物の種分化過程には様々な類型がある。本研究では、シロアリ腸内共生原生生物（単細胞真核生物）を題材として、原生生物と原核生物（細菌とアーキア）の細胞共生が原生生物の同所的種分化を引き起こすという仮説を立て、その検証を行った。その結果、材料とした原生生物はこれまで1属1種と考えられていたが、細胞内にメタン生成アーキアが共生するか否かで明確に2種に分離されることを明らかにした。また、同共生アーキアのゲ...

【生物学】基礎生物学：塩基配列／微生物を含む研究件

【概要】塩素・オゾン処理においては，遺伝子操作により細胞内に蛍光タンパク質（EGFP)発現させた大腸菌を作成し，処理後の蛍光タンパク漏出量から細胞膜損傷の定量的評価が可能となった．3種の大腸菌でEGFP発現を可能とした．またEGFP発現個所を変えることで細胞外膜と内膜の損傷を区別しての評価が可能となった．これら大腸菌の塩素処理によりHOClとOCl-の細胞膜への作用機序の違いを明確にした．またオゾン溶解水...

【生物学】基礎生物学：進化学／微生物を含む研究件

❏Long-term eco-evolutionary impacts of the mycorrhiza on plant population dynamics(16K07503)

【研究代表者】シェファーソンリチャード東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (10747108)

【概要】共生がもたらす適応度への効果は正に働くと考えられているが、実際には、共生相手の種や条件に応じて、正の影響も負の影響もある。共生に焦点を当てた進化論的研究では、「最も重要な影響はすみやかにより高い繁殖へと変換され、短期間で観察可能な適応性の増減をもたらす」と仮定されている。しかし、環境条件、共生者および相互作用する種の遺伝的特徴によっては、共生は短期間で非常に変化しやすい影響をもたらす可能性がある。...

【生物学】人類学：霊長類／微生物を含む研究件

【概要】本研究の目的は、多様な植生環境に棲むテングザル（前胃発酵霊長類）が、単調な植生に棲むものに比して、より多様な前胃内微生物叢を有すことを明らかにすることである。2年間のプロジェクト内に、野生個体４、半野生個体１、飼育個体１の合計６個体より前胃の内容物の収集に成功し、分析を行った。その結果、牛のルーメンなどの偶蹄類に共生し、セルロース分解を行っている細菌を多数検出した。また、前胃内微生物叢の多様度が、...

【生物学】人類学：分子系統／微生物を含む研究件

【概要】世界の陸域に広範囲に分布するイワタケ類地衣類の共在微生物相を生物地理的な観点から解析するため、すでに南極やアフリカ赤道域から採集したイワタケ類に加え、フィンランドの北極・亜北極域、赤道域のギアナ高地、カナダ亜北極域、南アフリカおよびオーストリアアルプスでイワタケ類を採集し、かつ、国立極地研究所から北極圏スピッツベルゲン島産のイワタケ類を入手した。これらのイワタケ類試料について菌類・藻類と共在微生...

【生物学】人類学：分子進化／微生物を含む研究件

【概要】我々は、T. thermophilus、Sulfolobus、Thermococcusにおいて、アミノ基を認識し結合する新奇なキャリアタンパク質（アミノ基キャリアタンパク質；AmCP）を介するリジン・アルギニン生合成を見出してきた。本研究では、リジン・アルギニン生合成において鍵となる個々の酵素のAmCP複合体の構造解析をおこなう。さらに、この生合成においては、各酵素とAmCPが超酵素複合体（メタボ...

【生物学】人類学：DNAバーコーディング／微生物を含む研究件

【概要】本研究プロジェクトの目的は、以下の4点に集約できる： ①きのこ類複数種の国内における分布の北限・南限を明らかにする；②分布推定域内における土壌中の対象種DNAの検出率の差異を検証する；③種内の遺伝的多様性から分布の北上（南下）を考察する；④博物館をハブとする微生物の市民参加型調査の先例をつくる。以上に基づき、2021年度の研究計画は、１）東北北部地域および北海道南部地域における野外調査を進める、...

【生物学】人類学：進化／微生物を含む研究件

【概要】放線菌や真菌は，多くの有用な化合物を提供してきた．しかしながらその遺伝子は２割程度しか働いておらず，新たな新規天然物を生産するであろう生合成遺伝子が眠ったままの休眠遺伝子であることがわかっている．我々は近年，病原放線菌と動物細胞の共培養法を開発し，休眠遺伝子活性化に成功している．この新規手法は，病原微生物が動物に感染する際の状況を再現し，疑似感染状態を模倣したもので，国内外でも初めての例であり独創...

❏Long-term eco-evolutionary impacts of the mycorrhiza on plant population dynamics(16K07503)

【研究代表者】シェファーソンリチャード東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (10747108)

【概要】共生がもたらす適応度への効果は正に働くと考えられているが、実際には、共生相手の種や条件に応じて、正の影響も負の影響もある。共生に焦点を当てた進化論的研究では、「最も重要な影響はすみやかにより高い繁殖へと変換され、短期間で観察可能な適応性の増減をもたらす」と仮定されている。しかし、環境条件、共生者および相互作用する種の遺伝的特徴によっては、共生は短期間で非常に変化しやすい影響をもたらす可能性がある。...

【キーワード】合成生物学 / 進化分子工学 / スクリーニング / トリテルペン / オキシドスクアレン (他19件)

【概要】30,000を超えると云われるトリテルペン類の全てが，スクアレンを原料として生合成される．これらの骨格形成に関わる未知の遺伝子探索と機能改良のため，不可視であった細胞内のスクアレンの消費活性を色スクリーニングする手法を開発した．この手法を用いて得たスクアレン環化酵素の活性変異体を用いた人工経路を構成し，自然界には見つかっていない種々の非天然トリテルペン合成経路を確立することに成功した． ...

【生物学】人類学：多様性／微生物を含む研究件

【研究代表者】池田成志国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター大規模畑作研究領域, 上級研究員 (20396609)

【キーワード】窒素固定 / サツマイモ / 共生細菌 / 多様性 / 16S rRNA遺伝子 (他19件)

【概要】サツマイモの茎、塊根の表面と内部の共生細菌群集について非培養法による多様性解析を行った結果、各組織に共通して他の作物種よりもアルファプロテオバクテリアの優占化が観察された。また、多様性指数は塊根表面、茎、塊根内部、の順番で小さくなることが明らかにされた。上記と対応する組織から共生細菌の網羅的な分離培養を実施した。約2000株の分離菌について16S rRNA遺伝子に基づくクラスタリング解析を行った結...

【概要】森林は多くの動植物の生息場所として重要であるが人間活動によって断片化が進行し、生物多様性への影響が懸念されている。森林の主要樹木は菌根菌という土壌微生物と共生することで生きているが、森林の断片化が菌根菌に及ぼす影響については明らかにされていない。本研究では、最終氷期以降、高山に取り残される形で隔離分布しているハイマツを対象にして、共生する菌根菌の種組成を複数の山系で調べた。ハイマツと共進化したと考...

【概要】西部北太平洋海域は，世界でも有数の漁場であり，活発な生物ポンプ作用による二酸化炭素吸収海域でもある．本研究は，西部北太平洋の亜寒帯及び亜熱帯海域に設置された時系列観測点において，微生物群集構造および代謝機能の網羅的解析を行うことにより，亜寒帯及び亜熱帯外洋域における微生物機能の時系列変動を比較解析した初めての例として，貴重なデータと成果を得ることができた．さらに，次世代型のメタゲノム解析・評価シス...

【生物学】人類学：コロブス／微生物を含む研究件

【概要】本研究の目的は、多様な植生環境に棲むテングザル（前胃発酵霊長類）が、単調な植生に棲むものに比して、より多様な前胃内微生物叢を有すことを明らかにすることである。2年間のプロジェクト内に、野生個体４、半野生個体１、飼育個体１の合計６個体より前胃の内容物の収集に成功し、分析を行った。その結果、牛のルーメンなどの偶蹄類に共生し、セルロース分解を行っている細菌を多数検出した。また、前胃内微生物叢の多様度が、...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：細胞分取／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、2018年に研究代表者らが多分野の最先端技術を結集させて開発した独自技術であるインテリジェント画像活性細胞選抜法（Intelligent Image-Activated Cell Sorting; iIACS）[Nitta et al, Cell 175, 266 (2018)]を基盤に、従来手法よりも1000倍以上高速で深層学習を用いたリアルタイム多変量分析による指向性進化法「インテリ...

【総合理工】応用物理学：ナノ物質／微生物を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【総合理工】物質変換：生体触媒／微生物を含む研究件

【概要】本総合研究は重点領域研究申請を目的として申請したものであり、予算もそのために使用した。先ず、5月下旬に慶應義塾大学において日本化学生体機能関連化学部会主催のシンポジウムが開催された際、本申請の代表者及び分担者のうちのシンポジウム参加者が集まり、その後の活動の大枠を決めた。次に、代表者が中心となって酸素反応、遺伝子操作、蛋白質工学等のバイオテクノロジー、有機反応論、あるいは有機合成化学の相関関係...

【工学】機械工学：未破裂脳動脈瘤／微生物を含む研究件

【キーワード】cerebral aneurysm / oral bacteria / intestinal bacteria / micorbiota / bioinformatics (他21件)

【概要】本研究は脳動脈瘤の形成及び破裂に体内細菌叢がどのように影響するかを解明するために行っている。2020年より開始し、データベースの構築、バイオバンクの蓄積体制を整え、日本医科大学付属４病院脳神経外科及び救命救急科、さらに聖隷浜松病院、島根県立中央病院の協力も得て倫理委員会承認後に症例登録とバイオバンクの構築を開始している。2021年度終了までに約120症例のデータ及び唾液、血液、便の検体を集積した。...

【工学】プロセス・化学工学：近緑種／微生物を含む研究件

【キーワード】ケミカルエコロジー / 国際情報交換 / 徴生物 / 有機化学 / 生体分子 (他11件)

【概要】寄生菌P2は、互いに近縁の真菌C1とC2を侵食する際に、C1には誘引され、 C2には阻害される。この誘引と阻害に関わる物質を探索した結果、 C1の抽出物からP2に対する誘引活性を示す新規の芳香族化合物を単離、構造決定した。一方、タマバエがブナの葉の組織を異常発達させてできる虫えいに注目し、その桃色虫えいに含まれる主要赤色色素の化学構造を決定した。また、この赤色色素は、葉に比べて虫えい中に3倍...

【工学】プロセス・化学工学：NRPS ／微生物を含む研究件

【概要】ペプチドは近年注目を集めている機能性食品や医薬品原料として期待されている。本研究では、ポリアミノ酸合成酵素の機能解析を目指して、種々の新規なポリアミノ酸生産菌の取得とライブラリー化、ならびに合成機構に関する検討を行った。色素排除を指標としたスクリーニングとMALDI-TOF MS解析により、新規な塩基性ポリアミノ酸生産菌を含む種々の生産菌を取得した。また、 NPRS様配列の取得と発現解析を通して...

【工学】プロセス・化学工学：徴生物／微生物を含む研究件

【キーワード】ケミカルエコロジー / 国際情報交換 / 徴生物 / 有機化学 / 生体分子 (他11件)

【概要】寄生菌P2は、互いに近縁の真菌C1とC2を侵食する際に、C1には誘引され、 C2には阻害される。この誘引と阻害に関わる物質を探索した結果、 C1の抽出物からP2に対する誘引活性を示す新規の芳香族化合物を単離、構造決定した。一方、タマバエがブナの葉の組織を異常発達させてできる虫えいに注目し、その桃色虫えいに含まれる主要赤色色素の化学構造を決定した。また、この赤色色素は、葉に比べて虫えい中に3倍...

【工学】プロセス・化学工学：ポリアミノ酸／微生物を含む研究件

【概要】ペプチドは近年注目を集めている機能性食品や医薬品原料として期待されている。本研究では、ポリアミノ酸合成酵素の機能解析を目指して、種々の新規なポリアミノ酸生産菌の取得とライブラリー化、ならびに合成機構に関する検討を行った。色素排除を指標としたスクリーニングとMALDI-TOF MS解析により、新規な塩基性ポリアミノ酸生産菌を含む種々の生産菌を取得した。また、 NPRS様配列の取得と発現解析を通して...

【工学】プロセス・化学工学：ケミカルエコロジー／微生物を含む研究件

【キーワード】ケミカルエコロジー / 国際情報交換 / 徴生物 / 有機化学 / 生体分子 (他11件)

【概要】寄生菌P2は、互いに近縁の真菌C1とC2を侵食する際に、C1には誘引され、 C2には阻害される。この誘引と阻害に関わる物質を探索した結果、 C1の抽出物からP2に対する誘引活性を示す新規の芳香族化合物を単離、構造決定した。一方、タマバエがブナの葉の組織を異常発達させてできる虫えいに注目し、その桃色虫えいに含まれる主要赤色色素の化学構造を決定した。また、この赤色色素は、葉に比べて虫えい中に3倍...

【工学】プロセス・化学工学：難分解性プラスチック／微生物を含む研究件

❏難分解性プラスチック分解菌の探索とその機能を利用した加工・リサイクル技術の開発(18H03857)

【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】宮本憲二慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60360111)

【キーワード】難分解性プラスチック / 分解 / 微生物 / バイオリサイクル

【概要】１）PET分解酵素の機能改変と活性向上（慶應義塾大学・宮本）：熱安定性の高い加水分解酵素の中から、発現効率の面よりThermobifida fusca由来クチナーゼ (TfCut2)を選択した。そして、この酵素は、Ideonella sakaiensis由来PETaseが速やかに失活する65℃においても高いPET分解活性を示した。次に、負の表面電荷を持つTfCut2のPET樹脂への吸着促進を期待し...

【工学】プロセス・化学工学：指向性進化法／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、2018年に研究代表者らが多分野の最先端技術を結集させて開発した独自技術であるインテリジェント画像活性細胞選抜法（Intelligent Image-Activated Cell Sorting; iIACS）[Nitta et al, Cell 175, 266 (2018)]を基盤に、従来手法よりも1000倍以上高速で深層学習を用いたリアルタイム多変量分析による指向性進化法「インテリ...

【工学】プロセス・化学工学：バイオリサイクル／微生物を含む研究件

❏難分解性プラスチック分解菌の探索とその機能を利用した加工・リサイクル技術の開発(18H03857)

【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】宮本憲二慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60360111)

【キーワード】難分解性プラスチック / 分解 / 微生物 / バイオリサイクル

【概要】１）PET分解酵素の機能改変と活性向上（慶應義塾大学・宮本）：熱安定性の高い加水分解酵素の中から、発現効率の面よりThermobifida fusca由来クチナーゼ (TfCut2)を選択した。そして、この酵素は、Ideonella sakaiensis由来PETaseが速やかに失活する65℃においても高いPET分解活性を示した。次に、負の表面電荷を持つTfCut2のPET樹脂への吸着促進を期待し...

【工学】プロセス・化学工学：脱水素／微生物を含む研究件

【キーワード】酵素反応 / ガラクトースオキシダーゼ / グルコースオキシダーゼ / 微生物 / 高選択的分離 (他17件)

【概要】微生物の酵素による高選択的脱水素(酸化)と天然、非天然型糖質のもつ分子構造的特徴と酸化反応における酵素のもつ分子識別能及び選択性との間の相関に対し、基礎的知見を集積するとともに、化学の側から見た酵素反応について一段階反応から多段階反応まで含めて考察を行った。はじめにグルコースオキシダーゼ及びガラクトースオキシダーゼの基質特異性について検討を行い、生成物の分析を行った。その結果ガラクトース、マンノ...

【工学】プロセス・化学工学：生体触媒工学／微生物を含む研究件

【概要】ペプチドは近年注目を集めている機能性食品や医薬品原料として期待されている。本研究では、ポリアミノ酸合成酵素の機能解析を目指して、種々の新規なポリアミノ酸生産菌の取得とライブラリー化、ならびに合成機構に関する検討を行った。色素排除を指標としたスクリーニングとMALDI-TOF MS解析により、新規な塩基性ポリアミノ酸生産菌を含む種々の生産菌を取得した。また、 NPRS様配列の取得と発現解析を通して...

【工学】プロセス・化学工学：生物機能工学／微生物を含む研究件

【キーワード】生物機能工学 / 生分解性プラスチック / 合成生物学 / 微生物 / ポリヒドロキシアルカン酸 (他6件)

【概要】本研究では微生物ポリエステルであるポリヒドロキシアルカン酸(PHA)の生合成遺伝子の高度発現制御によって、ブロック性の高いPHA共重合体の微生物合成を目指した。まず発現制御を適用するPHA生合成システムの構築のために大腸菌を宿主としたモノマー供給経路について検討し、次に発現制御を導入した組換え株を作製した。今後、発現制御株によるPHA生合成および蓄積PHAの構造について検討する。 ...

【概要】ペプチドは近年注目を集めている機能性食品や医薬品原料として期待されている。本研究では、ポリアミノ酸合成酵素の機能解析を目指して、種々の新規なポリアミノ酸生産菌の取得とライブラリー化、ならびに合成機構に関する検討を行った。色素排除を指標としたスクリーニングとMALDI-TOF MS解析により、新規な塩基性ポリアミノ酸生産菌を含む種々の生産菌を取得した。また、 NPRS様配列の取得と発現解析を通して...

【工学】プロセス・化学工学：4-ヒドロキシ安息香酸／微生物を含む研究件

【キーワード】発酵生産 / 微生物 / 酵素反応 / Kolbe-Schmitt反応 / 超臨界CO2条件 (他15件)

【概要】Kolbe-Schmitt反応を触媒する微生物酵素を系統的に探索し、数種の複素環あるいは芳香環カルボン酸の脱炭酸酵素にその活性を認めた。これらの酵素群の反応特性の解析、遺伝子解析、高活性菌株の造成、炭酸固定反応の最適条件等の検討と得られた知見を総括しライブラリー化した。これら酵素はヘテロオリゴマーのサブユニット構造を成し、その低分子サブユニットが酵素の安定性に寄与していることを明らかにした、今後の...

【工学】プロセス・化学工学：スクアラン／微生物を含む研究件

【キーワード】合成生物学 / 進化分子工学 / スクリーニング / トリテルペン / オキシドスクアレン (他19件)

【概要】30,000を超えると云われるトリテルペン類の全てが，スクアレンを原料として生合成される．これらの骨格形成に関わる未知の遺伝子探索と機能改良のため，不可視であった細胞内のスクアレンの消費活性を色スクリーニングする手法を開発した．この手法を用いて得たスクアレン環化酵素の活性変異体を用いた人工経路を構成し，自然界には見つかっていない種々の非天然トリテルペン合成経路を確立することに成功した． ...

【工学】プロセス・化学工学：セレクション／微生物を含む研究件

【キーワード】合成生物学 / 制御 / 翻訳後修飾 / 進化分子工学 / プレニル化転移酵素 (他17件)

【概要】真核生物は，疎水的なプレニル基の付加によって，様々なタンパク質を膜周辺に局在化する機構を有する。本研究は，酵母プレニル化酵素Ram1/2系の大腸菌内で発現させ，タンパク質の局在調節機構の再構築を目的とした。自在なタンパク質の機能制御には至らなかったが，プレニル二リン酸に対するプレニル化酵素の基質消費活性スクリーニング系の確立, およびプレニル化システムによる転写抑制因子の細胞活性のオンオフ制御にむ...

【キーワード】合成生物学 / 進化分子工学 / スクリーニング / トリテルペン / オキシドスクアレン (他19件)

【概要】30,000を超えると云われるトリテルペン類の全てが，スクアレンを原料として生合成される．これらの骨格形成に関わる未知の遺伝子探索と機能改良のため，不可視であった細胞内のスクアレンの消費活性を色スクリーニングする手法を開発した．この手法を用いて得たスクアレン環化酵素の活性変異体を用いた人工経路を構成し，自然界には見つかっていない種々の非天然トリテルペン合成経路を確立することに成功した． ...

【工学】プロセス・化学工学：プレニル化酵素／微生物を含む研究件

【キーワード】合成生物学 / 制御 / 翻訳後修飾 / 進化分子工学 / プレニル化転移酵素 (他17件)

【概要】真核生物は，疎水的なプレニル基の付加によって，様々なタンパク質を膜周辺に局在化する機構を有する。本研究は，酵母プレニル化酵素Ram1/2系の大腸菌内で発現させ，タンパク質の局在調節機構の再構築を目的とした。自在なタンパク質の機能制御には至らなかったが，プレニル二リン酸に対するプレニル化酵素の基質消費活性スクリーニング系の確立, およびプレニル化システムによる転写抑制因子の細胞活性のオンオフ制御にむ...

【工学】プロセス・化学工学：プレニル化転移酵素／微生物を含む研究件

【キーワード】合成生物学 / 制御 / 翻訳後修飾 / 進化分子工学 / プレニル化転移酵素 (他17件)

【概要】真核生物は，疎水的なプレニル基の付加によって，様々なタンパク質を膜周辺に局在化する機構を有する。本研究は，酵母プレニル化酵素Ram1/2系の大腸菌内で発現させ，タンパク質の局在調節機構の再構築を目的とした。自在なタンパク質の機能制御には至らなかったが，プレニル二リン酸に対するプレニル化酵素の基質消費活性スクリーニング系の確立, およびプレニル化システムによる転写抑制因子の細胞活性のオンオフ制御にむ...

【工学】プロセス・化学工学：プレフォルディン／微生物を含む研究件

❏分子シャペロンを利用した大腸菌の有機溶媒耐性能の獲得(17560688)

【研究代表者】大河内美奈名古屋大学, 大学院工学研究科, 講師 (70313301)

【研究期間】2005 - 2006

【キーワード】有機溶媒耐性 / 微生物 / プレフォルディン / 分子シャペロン

【概要】微生物の有機溶媒耐性機構は、微生物を利用した水-有機溶媒二相系における有用物質生産への産業利用の点から注目されている。本研究では、分子シャペロンに着目し有機溶媒耐性株の作製とそのキャラクタリゼーションを行った。 (1)超好熱性古細菌由来プレフォルディン導入による有機溶媒耐性の向上極限環境で生育する古細菌のタンパク質は熱安定性が高いばかりでなく有機溶媒に対する耐性が高いことが示唆されている。超好熱...

【工学】プロセス・化学工学：プロセッシング／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、バクテリオファージの収縮性尾部を対象として、ナノマシーンとしての尾部の分子集合機構および作動原理を分子・原子レベルで明らかにしようとするものである。3年間の成果のうち、特に重要なものは以下の通りである。パーデュー大学ロスマン教授のグループとの共同研究により、尾部収縮後の構造が電顕画像からの3次元像再構成によって明らかになった。収縮後の低分解能の電子密度にもこれまでに決定された7つの蛋白...

【工学】プロセス・化学工学：ホペン／微生物を含む研究件

【キーワード】合成生物学 / 進化分子工学 / スクリーニング / トリテルペン / オキシドスクアレン (他19件)

【概要】30,000を超えると云われるトリテルペン類の全てが，スクアレンを原料として生合成される．これらの骨格形成に関わる未知の遺伝子探索と機能改良のため，不可視であった細胞内のスクアレンの消費活性を色スクリーニングする手法を開発した．この手法を用いて得たスクアレン環化酵素の活性変異体を用いた人工経路を構成し，自然界には見つかっていない種々の非天然トリテルペン合成経路を確立することに成功した． ...

【工学】プロセス・化学工学：バイオ生産プロセス／微生物を含む研究件

【概要】ペプチドは近年注目を集めている機能性食品や医薬品原料として期待されている。本研究では、ポリアミノ酸合成酵素の機能解析を目指して、種々の新規なポリアミノ酸生産菌の取得とライブラリー化、ならびに合成機構に関する検討を行った。色素排除を指標としたスクリーニングとMALDI-TOF MS解析により、新規な塩基性ポリアミノ酸生産菌を含む種々の生産菌を取得した。また、 NPRS様配列の取得と発現解析を通して...

【工学】プロセス・化学工学：局在化／微生物を含む研究件

【キーワード】合成生物学 / 制御 / 翻訳後修飾 / 進化分子工学 / プレニル化転移酵素 (他17件)

【概要】真核生物は，疎水的なプレニル基の付加によって，様々なタンパク質を膜周辺に局在化する機構を有する。本研究は，酵母プレニル化酵素Ram1/2系の大腸菌内で発現させ，タンパク質の局在調節機構の再構築を目的とした。自在なタンパク質の機能制御には至らなかったが，プレニル二リン酸に対するプレニル化酵素の基質消費活性スクリーニング系の確立, およびプレニル化システムによる転写抑制因子の細胞活性のオンオフ制御にむ...

【工学】プロセス・化学工学：合成／微生物を含む研究件

【研究代表者】砂村倫成 (2003-2004) 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (90360867)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / 微生物 / 低分子有機化合物 / 高温・高圧反応 (他15件)

【概要】本研究は、マグマ熱水系における有機化合物生成要因の解明を目的として実施した。マグマ熱水系における有機化合物は、岩石-水反応もしくは生物の熱分解により生産されることが予測される。地下生物圏を構成する微生物の熱分解過程に関する知見は非常に乏しいため、特に微生物の熱分解過程に着目し研究を行った。海底熱水系を模擬する装置として、新たに400℃、50MPaまで独立に圧力、温度を制御可能で、かつ経時的なサンプ...

【工学】プロセス・化学工学：バイオプロダクト／微生物を含む研究件

【キーワード】cerebral aneurysm / oral bacteria / intestinal bacteria / micorbiota / bioinformatics (他21件)

【概要】本研究は脳動脈瘤の形成及び破裂に体内細菌叢がどのように影響するかを解明するために行っている。2020年より開始し、データベースの構築、バイオバンクの蓄積体制を整え、日本医科大学付属４病院脳神経外科及び救命救急科、さらに聖隷浜松病院、島根県立中央病院の協力も得て倫理委員会承認後に症例登録とバイオバンクの構築を開始している。2021年度終了までに約120症例のデータ及び唾液、血液、便の検体を集積した。...

【工学】プロセス・化学工学：バイオリアクター／微生物を含む研究件

【キーワード】ナノバブル / エチレン / プロトプラスト / バイオリアクター / 追熟 (他10件)

【概要】独自に構築したナノバブル生成システムにより様々なガスのナノバブルを高効率に生成し、種々の培養系に適用できた。酵母や植物の細胞やプロトプラストを用いて種々検討した結果、プロトプラストは細胞に比べて高い物質移動能やペリプラズムに蓄積する有用物質のフィードバック制御からの解放など、優れた特性を有することが示唆された。プロトプラストはナノバブルに対する応答性が高い可能性が示唆された。ナノバブルを酵母や種々...

【工学】プロセス・化学工学：バイオミネラル／微生物を含む研究件

【研究代表者】加藤真悟国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 上級研究員 (40554548)

【キーワード】鉄酸化微生物 / 鉄還元微生物 / ナノ鉱物 / バイオミネラリゼーション / 微生物ダークマター (他11件)

【概要】本研究では、「多種多様な未培養微生物が酸化鉄ナノ鉱物の生成・溶解を駆動し、地球表層環境における様々な元素の挙動・循環を支配している」という作業仮説の検証を通じて、それらの未培養微生物を分離培養により同定し、地球表層環境における「酸化鉄ナノ鉱物の生成・溶解プロセスの実態」と「微生物－酸化鉄ナノ鉱物－多元素の相互作用」を解明することを目的とした。本研究によって得られる成果は、自然界の元素循環に対する新...

【キーワード】生命の起源 / ナノ黄鉄鉱 / バイオミネラル / 深海艇熱水噴出域 / 深海底熱水噴出域 (他16件)

【概要】有力な生命の起源仮説である表面代謝説の検証及び黄鉄鉱の形成に関わる生命の起源と物質の特定を本研究の目的とした。初めに、深海底熱水噴出域でナノ黄鉄鉱を形成する巻貝の鱗タンパク質中で、ナノ黄鉄鉱形成に関与するタンパク質を特定し、類似の市販のタンパク質からナノ黄鉄鉱の合成することに成功した。さらに、固体硫化物には巻貝の鱗中で見つかったナノ黄鉄鉱は存在しなかったが、陸域の花崗岩中でウランのナノ鉱物を発見し...

【工学】電気電子工学：超精密計測／微生物を含む研究件

【キーワード】Ｘ線自由電子レーザー / コヒーレントＸ線イメージング / 細胞 / 微生物 / 可視化 (他11件)

【概要】Ｘ線自由電子レーザー（XFEL）イメージングにより、未解明の部分が多い原核細胞の細胞分裂のナノダイナミクスや高度好熱菌の多倍性など、基礎微生物学に資する成果を得た。また、乳製品の加熱殺菌、金ナノ粒子を用いたがんのフォトサーマル治療、インフルエンザウィルス、ドラッグデリバリー、電気自動車用電池材料などに関連した幅広い応用研究を展開した。さらに、分子レベルのXFELイメージングに向けた技術開発にも取り...

【工学】電気電子工学：メソスコピック／微生物を含む研究件

【キーワード】自己組織化 / 走化性バクテリア / 運動論 / メゾスコピック / 計算生物学 (他10件)

【概要】走化性バクテリアの集団挙動における物理的なマルチスケール機構と数学的な階層性について、メゾスコピックな運動論モデルに基づき、理論とシミュレーションの双方から研究を行った。理論研究では、バクテリアの集団移動における密度進行波の分散関係とパターン形成における線形不安定性条件を明らかにした。シミュレーション研究では、走化性運動論モデルに基づく新しいモンテカルロシミュレーションを開発し、理論と実験結果と...

【工学】建築学：ライブラリー／微生物を含む研究件

【キーワード】合成生物学 / 進化分子工学 / スクリーニング / トリテルペン / オキシドスクアレン (他19件)

【概要】30,000を超えると云われるトリテルペン類の全てが，スクアレンを原料として生合成される．これらの骨格形成に関わる未知の遺伝子探索と機能改良のため，不可視であった細胞内のスクアレンの消費活性を色スクリーニングする手法を開発した．この手法を用いて得たスクアレン環化酵素の活性変異体を用いた人工経路を構成し，自然界には見つかっていない種々の非天然トリテルペン合成経路を確立することに成功した． ...

【工学】建築学：文化遺産／微生物を含む研究件

❏文化遺産を構成する煉瓦の微生物による劣化機構に関する研究(21H00619)

【研究期間】2021-04-01 - 2025-03-31

【研究代表者】河崎衣美奈良県立橿原考古学研究所, 企画学芸部資料課, 主任研究員 (60732419)

【キーワード】生物劣化 / 煉瓦 / 文化遺産 / 微生物

【概要】本研究は文化遺産を構成する焼成煉瓦の劣化要因としてこれまではあまり注意が払われなかった、微生物による劣化機構を明らかにし、将来的に汎用的な劣化診断法の開発と劣化の抑制につなげる情報を得ることを目的とする。特に深刻な劣化を引き起こす塩類の起源となる硝酸イオンや硫酸イオンを生成する窒素循環や硫黄循環に関わる化学合成独立栄養微生物と光合成独立栄養微生物に着目し、各微生物の機能に焦点をあてて煉瓦におけ...

【工学】建築学：つながり／微生物を含む研究件

【概要】エイズは、①免疫不全を引き起こす点で、ヒトの身体レベルにおける自他の区別を無効にする病であり、かつ、②当初は性行為による感染がクローズアップされた点で、《他者》たちとの《つながり》の病であった。「エイズ」は単なる感染症の名称にとどまらず、《他者》による自己の侵犯をめぐる表象である。本研究はエイズから始まる《感染》の表象が、寄生、共生、インターネット、sns、微生物、絆、ともだち、ゾンビなどのイメー...

【工学】建築学：雨水浸透／微生物を含む研究件

【概要】1.深層土壌中にも微生物が多数存在し、物質代謝や物質分解を行ってガス状物質を発生させていること、特に、カーボンソースに起因するCO2やCH4が深層土中でも発生することを実証した。特に、湿原深層土からのメタン発生量は予想外に多く、その大気への放出メカニズムの解明が極めて重要であることを示唆した。 2.ゼロフラックス面(降雨浸透後の土壌水において、乾燥した地表面へ向かう上昇移動と余剰水の排水のために下...

【工学】土木工学：腐朽／微生物を含む研究件

【概要】主にナミダタケモドキによるサワラ心材腐朽を事例とし、生立木腐朽の進展と菌類群集の変化との関係解明を試みた。日本産ナミダタケモドキは海外産菌とは異なる隠蔽種であることが明らかとなった。材内における本菌の存在量は腐朽の進行とともに増加した後に減少し、それに伴って他の菌類の種類や量にも変動が認められた。被害侵入部と考えられる根株、被害林および被害林以外の土壌からも本属菌が検出され、感染から進展した腐朽の...

【工学】土木工学：海洋循環／微生物を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【工学】土木工学：地球環境／微生物を含む研究件

【概要】本研究の目的は,太古代の生物種の時空分布を知り、生命を取り巻く地球化学的環境を調べ、これらの共進化を規制した地球物理学的要因を明かにすることである。本年度はオーストラリア、ピルバラ地域において昨年度目的を達することができなかったTumbiana Formation(2.76Ga)中のストロマイト堆積層を再度掘削した。アメリカNASA生物学研究所、オーストラリアの研究者に加えて、本年度はアメリカの研...

【キーワード】溶存有機物 / 海洋コロイド / 細菌群集 / 有機物分解 / 海洋生態系 (他19件)

【概要】本研究では、水圏における溶存態およびコロイド態有機物の動態とそれに関わる細菌群集の変動機構の解明を目的とした。以下の成果が得られた。 1.海洋のコロイド有機物の重要な構成成分であるペプチドグリカンの分解過程を放射トレーサー法により解析し、分子内部位(糖鎖およびペプチド鎖)による分解速度定数の違いを初めて明らかにした。 2.沿岸海洋における深度別の微生物分布を解析するモデルを検討した。また、このモデ...

【工学】土木工学：地盤改良／微生物を含む研究件

❏微生物機能を利用した既存土構造物の耐災性向上技術の評価手法の開発(20656076)

【研究テーマ】地盤工学

【研究代表者】桑野玲子東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (80312974)

【キーワード】地盤改良 / 微生物 / 砂

【概要】本研究は、軟弱粘土や砂質土に微生物機能を利用して土粒子間固結力を付加させることにより、既存の土構造物や埋設構造物の地震時液状化や降雨時の土砂流出に対する耐災性を向上することを目指し、有用微生物の地盤内目的箇所への均質かつ効果的輸送と保持、および微生物機能による地盤固化の進度とその効果の評価方法について解明することが主な目的である。本年度は、微生物の働きにより尿素を加水分解して炭酸イオンを得て、炭...

【工学】土木工学：コロイド粒子／微生物を含む研究件

【キーワード】海洋物質循環 / プロリン / コロイド粒子 / アミノ酸 / 海洋微生物 (他12件)

【概要】アミノ酸は重要な生体構成成分であり、海洋物質循環において重要な役割を果たしている。これまで海洋環境中のアミノ酸動態については多くの研究がなされてきたが、たんぱく質を構成する２０種類のアミノ酸のうち唯一の環状２級アミンであるプロリンは、分析方法上の制約から、その分布や変動についての知見が限られてきた。本研究では、この方法的な制約を克服し、海洋試料のアミノ酸組成を、プロリンを含めて高感度に分析する手法...

【工学】土木工学：不活化機構／微生物を含む研究件

【概要】塩素・オゾン処理においては，遺伝子操作により細胞内に蛍光タンパク質（EGFP)発現させた大腸菌を作成し，処理後の蛍光タンパク漏出量から細胞膜損傷の定量的評価が可能となった．3種の大腸菌でEGFP発現を可能とした．またEGFP発現個所を変えることで細胞外膜と内膜の損傷を区別しての評価が可能となった．これら大腸菌の塩素処理によりHOClとOCl-の細胞膜への作用機序の違いを明確にした．またオゾン溶解水...

【工学】土木工学：高度浄水処理／微生物を含む研究件

【キーワード】アンモニア酸化古細菌 / アンモニア酸化細菌 / アンモニア性窒素 / 高度浄水処理 / 硝化 (他8件)

【概要】高度浄水処理として、オゾン-生物活性炭処理が各地の浄水場に導入されているが、生物活性炭における硝化をはじめとした生物学的浄化機構には不明な点が多い。そこで本研究では、アンモニア酸化を担うアンモニア酸化細菌とアンモニア酸化古細菌の存在量や多様性を調査することで、生物活性炭の硝化機構の解明を目指した。その結果、生物活性炭で優占しているのはアンモニア酸化古細菌であること、また、前塩素処理を行うと、アンモ...

【工学】土木工学：生物活性炭／微生物を含む研究件

【キーワード】アンモニア酸化古細菌 / アンモニア酸化細菌 / アンモニア性窒素 / 高度浄水処理 / 硝化 (他8件)

【概要】高度浄水処理として、オゾン-生物活性炭処理が各地の浄水場に導入されているが、生物活性炭における硝化をはじめとした生物学的浄化機構には不明な点が多い。そこで本研究では、アンモニア酸化を担うアンモニア酸化細菌とアンモニア酸化古細菌の存在量や多様性を調査することで、生物活性炭の硝化機構の解明を目指した。その結果、生物活性炭で優占しているのはアンモニア酸化古細菌であること、また、前塩素処理を行うと、アンモ...

【工学】土木工学：アルシンガス／微生物を含む研究件

【概要】本研究はバングラデシュやタイなどのヒ素による汚染が深刻な地域のヒ素除去プロセスのオプションとして、土壌、上水汚泥など高濃度にヒ素を含有している固形物から微生物の機能を用いヒ素を除去するプロセスを開発することが本研究の最終的なゴールであるが、それを達成するためにはヒ素気化に関する様々な基礎的な知見を得る必要がある。本研究で着目したのは一部のメタン生成菌などが有している無機ヒ素のメチル化能力である。本...

【工学】土木工学：アンモニア酸化古細菌／微生物を含む研究件

【キーワード】アンモニア酸化古細菌 / アンモニア酸化細菌 / アンモニア性窒素 / 高度浄水処理 / 硝化 (他8件)

【概要】高度浄水処理として、オゾン-生物活性炭処理が各地の浄水場に導入されているが、生物活性炭における硝化をはじめとした生物学的浄化機構には不明な点が多い。そこで本研究では、アンモニア酸化を担うアンモニア酸化細菌とアンモニア酸化古細菌の存在量や多様性を調査することで、生物活性炭の硝化機構の解明を目指した。その結果、生物活性炭で優占しているのはアンモニア酸化古細菌であること、また、前塩素処理を行うと、アンモ...

【工学】土木工学：アンモニア性窒素／微生物を含む研究件

【キーワード】アンモニア酸化古細菌 / アンモニア酸化細菌 / アンモニア性窒素 / 高度浄水処理 / 硝化 (他8件)

【概要】高度浄水処理として、オゾン-生物活性炭処理が各地の浄水場に導入されているが、生物活性炭における硝化をはじめとした生物学的浄化機構には不明な点が多い。そこで本研究では、アンモニア酸化を担うアンモニア酸化細菌とアンモニア酸化古細菌の存在量や多様性を調査することで、生物活性炭の硝化機構の解明を目指した。その結果、生物活性炭で優占しているのはアンモニア酸化古細菌であること、また、前塩素処理を行うと、アンモ...

【工学】土木工学：核酸種／微生物を含む研究件

【概要】塩素・オゾン処理においては，遺伝子操作により細胞内に蛍光タンパク質（EGFP)発現させた大腸菌を作成し，処理後の蛍光タンパク漏出量から細胞膜損傷の定量的評価が可能となった．3種の大腸菌でEGFP発現を可能とした．またEGFP発現個所を変えることで細胞外膜と内膜の損傷を区別しての評価が可能となった．これら大腸菌の塩素処理によりHOClとOCl-の細胞膜への作用機序の違いを明確にした．またオゾン溶解水...

【工学】土木工学：蛍光タンパク質発現／微生物を含む研究件

【概要】塩素・オゾン処理においては，遺伝子操作により細胞内に蛍光タンパク質（EGFP)発現させた大腸菌を作成し，処理後の蛍光タンパク漏出量から細胞膜損傷の定量的評価が可能となった．3種の大腸菌でEGFP発現を可能とした．またEGFP発現個所を変えることで細胞外膜と内膜の損傷を区別しての評価が可能となった．これら大腸菌の塩素処理によりHOClとOCl-の細胞膜への作用機序の違いを明確にした．またオゾン溶解水...

【工学】土木工学：消化汚泥／微生物を含む研究件

【概要】本研究はバングラデシュやタイなどのヒ素による汚染が深刻な地域のヒ素除去プロセスのオプションとして、土壌、上水汚泥など高濃度にヒ素を含有している固形物から微生物の機能を用いヒ素を除去するプロセスを開発することが本研究の最終的なゴールであるが、それを達成するためにはヒ素気化に関する様々な基礎的な知見を得る必要がある。本研究で着目したのは一部のメタン生成菌などが有している無機ヒ素のメチル化能力である。本...

【工学】土木工学：消毒処理／微生物を含む研究件

【概要】塩素・オゾン処理においては，遺伝子操作により細胞内に蛍光タンパク質（EGFP)発現させた大腸菌を作成し，処理後の蛍光タンパク漏出量から細胞膜損傷の定量的評価が可能となった．3種の大腸菌でEGFP発現を可能とした．またEGFP発現個所を変えることで細胞外膜と内膜の損傷を区別しての評価が可能となった．これら大腸菌の塩素処理によりHOClとOCl-の細胞膜への作用機序の違いを明確にした．またオゾン溶解水...

【工学】土木工学：砒素メチル化酵素／微生物を含む研究件

【概要】本研究はバングラデシュやタイなどのヒ素による汚染が深刻な地域のヒ素除去プロセスのオプションとして、土壌、上水汚泥など高濃度にヒ素を含有している固形物から微生物の機能を用いヒ素を除去するプロセスを開発することが本研究の最終的なゴールであるが、それを達成するためにはヒ素気化に関する様々な基礎的な知見を得る必要がある。本研究で着目したのは一部のメタン生成菌などが有している無機ヒ素のメチル化能力である。本...

【工学】土木工学：嫌気性／微生物を含む研究件

【概要】本研究はバングラデシュやタイなどのヒ素による汚染が深刻な地域のヒ素除去プロセスのオプションとして、土壌、上水汚泥など高濃度にヒ素を含有している固形物から微生物の機能を用いヒ素を除去するプロセスを開発することが本研究の最終的なゴールであるが、それを達成するためにはヒ素気化に関する様々な基礎的な知見を得る必要がある。本研究で着目したのは一部のメタン生成菌などが有している無機ヒ素のメチル化能力である。本...

【工学】土木工学：オゾン消毒／微生物を含む研究件

【概要】塩素・オゾン処理においては，遺伝子操作により細胞内に蛍光タンパク質（EGFP)発現させた大腸菌を作成し，処理後の蛍光タンパク漏出量から細胞膜損傷の定量的評価が可能となった．3種の大腸菌でEGFP発現を可能とした．またEGFP発現個所を変えることで細胞外膜と内膜の損傷を区別しての評価が可能となった．これら大腸菌の塩素処理によりHOClとOCl-の細胞膜への作用機序の違いを明確にした．またオゾン溶解水...

【工学】土木工学：酸化鉄／微生物を含む研究件

【概要】電流産生菌の一種であるShewanella loihica PV-4が酸化鉄を豊富に含む深海底から採取されたことに着想を得て、電気化学系に半導体特性を有する酸化鉄のナノコロイドを添加した。すると、微生物がナノコロイドの半導体特性を利用した長距離電子伝達経路を自己構築し、その結果、電流生成能が50倍と飛躍的に増大する現象を見出した。これは、深海底における微生物と鉱物が作り出す新しい生体電子伝達経路の...

【工学】土木工学：ペリプラズム／微生物を含む研究件

【概要】塩素・オゾン処理においては，遺伝子操作により細胞内に蛍光タンパク質（EGFP)発現させた大腸菌を作成し，処理後の蛍光タンパク漏出量から細胞膜損傷の定量的評価が可能となった．3種の大腸菌でEGFP発現を可能とした．またEGFP発現個所を変えることで細胞外膜と内膜の損傷を区別しての評価が可能となった．これら大腸菌の塩素処理によりHOClとOCl-の細胞膜への作用機序の違いを明確にした．またオゾン溶解水...

【工学】土木工学：紫外線／微生物を含む研究件

【概要】外洋域においてウィルス数が局所的極大を示す層、すなわち「ウィルス・ホットスポット(VHS)」、の分布の実態把握と形成機構の究明を行った。観測の結果、VHSは中部および西部北太平洋において広範に見られ、その分布が溶存酸素アノマリーの分布と関連することが明らかになった。観測・実験データを基に、VHSの形成には、宿主依存的なウィルス生産、鉛直混合、紫外線影響の3要因が関与しているという新たな仮説を提案し...

【工学】土木工学：紫外線消毒／微生物を含む研究件

【概要】塩素・オゾン処理においては，遺伝子操作により細胞内に蛍光タンパク質（EGFP)発現させた大腸菌を作成し，処理後の蛍光タンパク漏出量から細胞膜損傷の定量的評価が可能となった．3種の大腸菌でEGFP発現を可能とした．またEGFP発現個所を変えることで細胞外膜と内膜の損傷を区別しての評価が可能となった．これら大腸菌の塩素処理によりHOClとOCl-の細胞膜への作用機序の違いを明確にした．またオゾン溶解水...

【工学】土木工学：紫外線耐性／微生物を含む研究件

【概要】塩素・オゾン処理においては，遺伝子操作により細胞内に蛍光タンパク質（EGFP)発現させた大腸菌を作成し，処理後の蛍光タンパク漏出量から細胞膜損傷の定量的評価が可能となった．3種の大腸菌でEGFP発現を可能とした．またEGFP発現個所を変えることで細胞外膜と内膜の損傷を区別しての評価が可能となった．これら大腸菌の塩素処理によりHOClとOCl-の細胞膜への作用機序の違いを明確にした．またオゾン溶解水...

【工学】土木工学：損傷部位／微生物を含む研究件

【概要】塩素・オゾン処理においては，遺伝子操作により細胞内に蛍光タンパク質（EGFP)発現させた大腸菌を作成し，処理後の蛍光タンパク漏出量から細胞膜損傷の定量的評価が可能となった．3種の大腸菌でEGFP発現を可能とした．またEGFP発現個所を変えることで細胞外膜と内膜の損傷を区別しての評価が可能となった．これら大腸菌の塩素処理によりHOClとOCl-の細胞膜への作用機序の違いを明確にした．またオゾン溶解水...

【工学】土木工学：マチル砒素／微生物を含む研究件

【概要】本研究はバングラデシュやタイなどのヒ素による汚染が深刻な地域のヒ素除去プロセスのオプションとして、土壌、上水汚泥など高濃度にヒ素を含有している固形物から微生物の機能を用いヒ素を除去するプロセスを開発することが本研究の最終的なゴールであるが、それを達成するためにはヒ素気化に関する様々な基礎的な知見を得る必要がある。本研究で着目したのは一部のメタン生成菌などが有している無機ヒ素のメチル化能力である。本...

【工学】土木工学：塩素消毒／微生物を含む研究件

【概要】塩素・オゾン処理においては，遺伝子操作により細胞内に蛍光タンパク質（EGFP)発現させた大腸菌を作成し，処理後の蛍光タンパク漏出量から細胞膜損傷の定量的評価が可能となった．3種の大腸菌でEGFP発現を可能とした．またEGFP発現個所を変えることで細胞外膜と内膜の損傷を区別しての評価が可能となった．これら大腸菌の塩素処理によりHOClとOCl-の細胞膜への作用機序の違いを明確にした．またオゾン溶解水...

【工学】土木工学：ナノバブル／微生物を含む研究件

【キーワード】ナノバブル / エチレン / プロトプラスト / バイオリアクター / 追熟 (他10件)

【概要】独自に構築したナノバブル生成システムにより様々なガスのナノバブルを高効率に生成し、種々の培養系に適用できた。酵母や植物の細胞やプロトプラストを用いて種々検討した結果、プロトプラストは細胞に比べて高い物質移動能やペリプラズムに蓄積する有用物質のフィードバック制御からの解放など、優れた特性を有することが示唆された。プロトプラストはナノバブルに対する応答性が高い可能性が示唆された。ナノバブルを酵母や種々...

【工学】土木工学：メタン生成菌／微生物を含む研究件

【概要】本研究はバングラデシュやタイなどのヒ素による汚染が深刻な地域のヒ素除去プロセスのオプションとして、土壌、上水汚泥など高濃度にヒ素を含有している固形物から微生物の機能を用いヒ素を除去するプロセスを開発することが本研究の最終的なゴールであるが、それを達成するためにはヒ素気化に関する様々な基礎的な知見を得る必要がある。本研究で着目したのは一部のメタン生成菌などが有している無機ヒ素のメチル化能力である。本...

【工学】土木工学：メチル砒素／微生物を含む研究件

【概要】本研究はバングラデシュやタイなどのヒ素による汚染が深刻な地域のヒ素除去プロセスのオプションとして、土壌、上水汚泥など高濃度にヒ素を含有している固形物から微生物の機能を用いヒ素を除去するプロセスを開発することが本研究の最終的なゴールであるが、それを達成するためにはヒ素気化に関する様々な基礎的な知見を得る必要がある。本研究で着目したのは一部のメタン生成菌などが有している無機ヒ素のメチル化能力である。本...

【工学】土木工学：土木環境システム／微生物を含む研究件

【概要】塩素・オゾン処理においては，遺伝子操作により細胞内に蛍光タンパク質（EGFP)発現させた大腸菌を作成し，処理後の蛍光タンパク漏出量から細胞膜損傷の定量的評価が可能となった．3種の大腸菌でEGFP発現を可能とした．またEGFP発現個所を変えることで細胞外膜と内膜の損傷を区別しての評価が可能となった．これら大腸菌の塩素処理によりHOClとOCl-の細胞膜への作用機序の違いを明確にした．またオゾン溶解水...

【キーワード】アンモニア酸化古細菌 / アンモニア酸化細菌 / アンモニア性窒素 / 高度浄水処理 / 硝化 (他8件)

【概要】高度浄水処理として、オゾン-生物活性炭処理が各地の浄水場に導入されているが、生物活性炭における硝化をはじめとした生物学的浄化機構には不明な点が多い。そこで本研究では、アンモニア酸化を担うアンモニア酸化細菌とアンモニア酸化古細菌の存在量や多様性を調査することで、生物活性炭の硝化機構の解明を目指した。その結果、生物活性炭で優占しているのはアンモニア酸化古細菌であること、また、前塩素処理を行うと、アンモ...

【工学】土木工学：水道／微生物を含む研究件

❏蛍光細胞分析分離装置と次世代シークエンンサを用いた水中生菌の網羅的解析技術の確立(25289176)

【研究代表者】秋葉道宏国立保健医療科学院, その他部局等, その他 (00159336)

【キーワード】水道 / 微生物 / 遺伝子検査

【概要】本研究では，分離培養に依存しない解析手法として，蛍光細胞分析分離装置および次世代シークエンサーを用いて，水中の細菌叢の網羅的解析手法を確立することを目的とした。国内の浄水場から収集した処理工程水試料を用いて，確立した次世代シークエンサーを用いた手法を培養に基づく従来の遺伝子解析手法と比較した結果，手法の違いによって細菌叢に差が現れた。培養に基づく手法では，Alphaproteobacteria綱が...

【工学】土木工学：再生骨材／微生物を含む研究件

❏微生物を利用した再生骨材の製造とその品質に関する研究(15656103)

【研究代表者】佐藤太裕 (2004) 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00344482)

【研究期間】2003 - 2004

【キーワード】微生物 / 再生骨材 / 劣化

【概要】本研究は,バクテリアリーチングにおいて利用されてきた方法を基本とし,微生物を利用して再生骨材を製造し,その品質を明らかにすることで,再生骨材の製造に微生物を利用することの有用性を示そうとするものである. 本研究において,多種多様な微生物の中から硫黄酸化細菌と鉄酸化細菌に着目した基礎実験を行った.すなわち,細菌の有無,骨材の有無,コンクリート塊の大きさ,炭酸化の有無がペースト及びモルタルの劣化度に及...

【工学】土木工学：劣化／微生物を含む研究件

❏微生物を利用した再生骨材の製造とその品質に関する研究(15656103)

【研究代表者】佐藤太裕 (2004) 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00344482)

【研究期間】2003 - 2004

【キーワード】微生物 / 再生骨材 / 劣化

【概要】本研究は,バクテリアリーチングにおいて利用されてきた方法を基本とし,微生物を利用して再生骨材を製造し,その品質を明らかにすることで,再生骨材の製造に微生物を利用することの有用性を示そうとするものである. 本研究において,多種多様な微生物の中から硫黄酸化細菌と鉄酸化細菌に着目した基礎実験を行った.すなわち,細菌の有無,骨材の有無,コンクリート塊の大きさ,炭酸化の有無がペースト及びモルタルの劣化度に及...

【工学】土木工学：熱力学／微生物を含む研究件

【概要】本研究の主たる成果は,以下の点に集約される. 1.無機複合材料の硬化から劣化過程を時空間上で予測する熱力学連成解析システム「DuCOM」をベースに、微生物による有機物分解反応を逐一シミュレーション可能な「BioDuCOM」システムの構築に成功した.熱エネルギー,水分移動,および酸素移動と好気性微生物反応モデルを連成させることで,任意の形状,寸法,温度・湿度・通気に対する環境条件のもと,反応過程をシ...

【工学】土木工学：堆肥化／微生物を含む研究件

【概要】本研究の主たる成果は,以下の点に集約される. 1.無機複合材料の硬化から劣化過程を時空間上で予測する熱力学連成解析システム「DuCOM」をベースに、微生物による有機物分解反応を逐一シミュレーション可能な「BioDuCOM」システムの構築に成功した.熱エネルギー,水分移動,および酸素移動と好気性微生物反応モデルを連成させることで,任意の形状,寸法,温度・湿度・通気に対する環境条件のもと,反応過程をシ...

【工学】土木工学：自己切返し／微生物を含む研究件

【概要】本研究の主たる成果は,以下の点に集約される. 1.無機複合材料の硬化から劣化過程を時空間上で予測する熱力学連成解析システム「DuCOM」をベースに、微生物による有機物分解反応を逐一シミュレーション可能な「BioDuCOM」システムの構築に成功した.熱エネルギー,水分移動,および酸素移動と好気性微生物反応モデルを連成させることで,任意の形状,寸法,温度・湿度・通気に対する環境条件のもと,反応過程をシ...

【工学】土木工学：大規模処理／微生物を含む研究件

【概要】本研究の主たる成果は,以下の点に集約される. 1.無機複合材料の硬化から劣化過程を時空間上で予測する熱力学連成解析システム「DuCOM」をベースに、微生物による有機物分解反応を逐一シミュレーション可能な「BioDuCOM」システムの構築に成功した.熱エネルギー,水分移動,および酸素移動と好気性微生物反応モデルを連成させることで,任意の形状,寸法,温度・湿度・通気に対する環境条件のもと,反応過程をシ...

【工学】総合工学：炭素／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、種子島沖海底泥火山群の調査により採取された海水・堆積物試料中の炭素含有物質(メタン、有機物)の炭素安定同位体・放射性炭素同位体分析および微生物叢解析により、泥火山から放出される炭素物質・微生物の起源を明らかにする。また、これら炭素含有物質の海洋中の挙動（拡散、反応過程）を調べ、微生物活動との関連について定量的に把握することにより、泥火山活動を介した地圏-水圏-生命圏の相互作用を解き明かす...

【工学】総合工学：量子ビーム／微生物を含む研究件

【キーワード】Ｘ線自由電子レーザー / コヒーレントＸ線イメージング / 細胞 / 微生物 / 可視化 (他11件)

【概要】Ｘ線自由電子レーザー（XFEL）イメージングにより、未解明の部分が多い原核細胞の細胞分裂のナノダイナミクスや高度好熱菌の多倍性など、基礎微生物学に資する成果を得た。また、乳製品の加熱殺菌、金ナノ粒子を用いたがんのフォトサーマル治療、インフルエンザウィルス、ドラッグデリバリー、電気自動車用電池材料などに関連した幅広い応用研究を展開した。さらに、分子レベルのXFELイメージングに向けた技術開発にも取り...

【工学】総合工学：重金属元素／微生物を含む研究件

❏地下環境中のバイオマグネタイト生成機構の解明とそれらの重金属元素との相互作用研究(19K05342)

【研究代表者】天野由記国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核燃料・バックエンド研究開発部門核燃料サイクル工学研究所環境技術開発センター, 研究副主幹 (60421674)

【キーワード】微生物群集 / 地下水 / 鉄代謝 / バイオマグネタイト / メタゲノム解析 (他10件)

【概要】本研究では、花崗岩および堆積岩の地下深部に分布する地下水において、ナノサイズの磁性粒子であるマグネタイトやグレイガイトを生成する微生物の分布や生成機構、それらの微粒子の核種との相互作用について、微生物のゲノム解析手法、培養法、電子顕微鏡観察、結晶構造解析手法等を組み合わせて明らかにするための研究を行った。その結果に基づき、放射性廃棄物地層処分の性能評価を行う上で未解決な課題である微生物代謝や微生物...

【工学】総合工学：核種移行／微生物を含む研究件

【概要】平成16年度は酸化性雰囲気における鉄酸化細菌とウランの相互作用を,平成17年度は還元性雰囲気におけるそれについて調べた。オートクレープによるガラス器具の滅菌処理,クリーンベンチ内での培液のフィルター滅菌処理,鉄酸化細菌の植菌作業,分光器を用いた分析作業は両雰囲気とも同様に行った。酸化性雰囲気では,鉄酸化細菌の存在下で二酸化ウランを溶解することができ,2m mol dm-3(-3はsuperscr...

【工学】総合工学：ウラン／微生物を含む研究件

【概要】平成16年度は酸化性雰囲気における鉄酸化細菌とウランの相互作用を,平成17年度は還元性雰囲気におけるそれについて調べた。オートクレープによるガラス器具の滅菌処理,クリーンベンチ内での培液のフィルター滅菌処理,鉄酸化細菌の植菌作業,分光器を用いた分析作業は両雰囲気とも同様に行った。酸化性雰囲気では,鉄酸化細菌の存在下で二酸化ウランを溶解することができ,2m mol dm-3(-3はsuperscr...

【工学】総合工学：還元性雰囲気／微生物を含む研究件

【概要】平成16年度は酸化性雰囲気における鉄酸化細菌とウランの相互作用を,平成17年度は還元性雰囲気におけるそれについて調べた。オートクレープによるガラス器具の滅菌処理,クリーンベンチ内での培液のフィルター滅菌処理,鉄酸化細菌の植菌作業,分光器を用いた分析作業は両雰囲気とも同様に行った。酸化性雰囲気では,鉄酸化細菌の存在下で二酸化ウランを溶解することができ,2m mol dm-3(-3はsuperscr...

【工学】総合工学：廃棄物処理／微生物を含む研究件

【概要】本研究の主たる成果は,以下の点に集約される. 1.無機複合材料の硬化から劣化過程を時空間上で予測する熱力学連成解析システム「DuCOM」をベースに、微生物による有機物分解反応を逐一シミュレーション可能な「BioDuCOM」システムの構築に成功した.熱エネルギー,水分移動,および酸素移動と好気性微生物反応モデルを連成させることで,任意の形状,寸法,温度・湿度・通気に対する環境条件のもと,反応過程をシ...

【工学】総合工学：放射性廃棄物の地層処分／微生物を含む研究件

❏地下環境中のバイオマグネタイト生成機構の解明とそれらの重金属元素との相互作用研究(19K05342)

【研究代表者】天野由記国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核燃料・バックエンド研究開発部門核燃料サイクル工学研究所環境技術開発センター, 研究副主幹 (60421674)

【キーワード】微生物群集 / 地下水 / 鉄代謝 / バイオマグネタイト / メタゲノム解析 (他10件)

【概要】本研究では、花崗岩および堆積岩の地下深部に分布する地下水において、ナノサイズの磁性粒子であるマグネタイトやグレイガイトを生成する微生物の分布や生成機構、それらの微粒子の核種との相互作用について、微生物のゲノム解析手法、培養法、電子顕微鏡観察、結晶構造解析手法等を組み合わせて明らかにするための研究を行った。その結果に基づき、放射性廃棄物地層処分の性能評価を行う上で未解決な課題である微生物代謝や微生物...

【工学】総合工学：半導体／微生物を含む研究件

【概要】電流産生菌の一種であるShewanella loihica PV-4が酸化鉄を豊富に含む深海底から採取されたことに着想を得て、電気化学系に半導体特性を有する酸化鉄のナノコロイドを添加した。すると、微生物がナノコロイドの半導体特性を利用した長距離電子伝達経路を自己構築し、その結果、電流生成能が50倍と飛躍的に増大する現象を見出した。これは、深海底における微生物と鉱物が作り出す新しい生体電子伝達経路の...

【工学】総合工学：鉄還元反応／微生物を含む研究件

❏地下環境中のバイオマグネタイト生成機構の解明とそれらの重金属元素との相互作用研究(19K05342)

【研究代表者】天野由記国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核燃料・バックエンド研究開発部門核燃料サイクル工学研究所環境技術開発センター, 研究副主幹 (60421674)

【キーワード】微生物群集 / 地下水 / 鉄代謝 / バイオマグネタイト / メタゲノム解析 (他10件)

【概要】本研究では、花崗岩および堆積岩の地下深部に分布する地下水において、ナノサイズの磁性粒子であるマグネタイトやグレイガイトを生成する微生物の分布や生成機構、それらの微粒子の核種との相互作用について、微生物のゲノム解析手法、培養法、電子顕微鏡観察、結晶構造解析手法等を組み合わせて明らかにするための研究を行った。その結果に基づき、放射性廃棄物地層処分の性能評価を行う上で未解決な課題である微生物代謝や微生物...

【工学】総合工学：鉄硫黄ナノ粒子／微生物を含む研究件

❏地下環境中のバイオマグネタイト生成機構の解明とそれらの重金属元素との相互作用研究(19K05342)

【研究代表者】天野由記国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核燃料・バックエンド研究開発部門核燃料サイクル工学研究所環境技術開発センター, 研究副主幹 (60421674)

【キーワード】微生物群集 / 地下水 / 鉄代謝 / バイオマグネタイト / メタゲノム解析 (他10件)

【概要】本研究では、花崗岩および堆積岩の地下深部に分布する地下水において、ナノサイズの磁性粒子であるマグネタイトやグレイガイトを生成する微生物の分布や生成機構、それらの微粒子の核種との相互作用について、微生物のゲノム解析手法、培養法、電子顕微鏡観察、結晶構造解析手法等を組み合わせて明らかにするための研究を行った。その結果に基づき、放射性廃棄物地層処分の性能評価を行う上で未解決な課題である微生物代謝や微生物...

【工学】総合工学：電気化学／微生物を含む研究件

【概要】電流産生菌の一種であるShewanella loihica PV-4が酸化鉄を豊富に含む深海底から採取されたことに着想を得て、電気化学系に半導体特性を有する酸化鉄のナノコロイドを添加した。すると、微生物がナノコロイドの半導体特性を利用した長距離電子伝達経路を自己構築し、その結果、電流生成能が50倍と飛躍的に増大する現象を見出した。これは、深海底における微生物と鉱物が作り出す新しい生体電子伝達経路の...

【工学】総合工学：電子顕微鏡／微生物を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【工学】総合工学：バイオマグネタイト／微生物を含む研究件

❏地下環境中のバイオマグネタイト生成機構の解明とそれらの重金属元素との相互作用研究(19K05342)

【研究代表者】天野由記国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核燃料・バックエンド研究開発部門核燃料サイクル工学研究所環境技術開発センター, 研究副主幹 (60421674)

【キーワード】微生物群集 / 地下水 / 鉄代謝 / バイオマグネタイト / メタゲノム解析 (他10件)

【概要】本研究では、花崗岩および堆積岩の地下深部に分布する地下水において、ナノサイズの磁性粒子であるマグネタイトやグレイガイトを生成する微生物の分布や生成機構、それらの微粒子の核種との相互作用について、微生物のゲノム解析手法、培養法、電子顕微鏡観察、結晶構造解析手法等を組み合わせて明らかにするための研究を行った。その結果に基づき、放射性廃棄物地層処分の性能評価を行う上で未解決な課題である微生物代謝や微生物...

【工学】総合工学：質量分析計／微生物を含む研究件

❏海底熱水系における化学合成細菌と硫化鉱物間の硫黄同位体及び微量元素交換反応の研究(13304043)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / ガスハイドレート / 冷湧水帯 / イオウ (他20件)

【概要】海底熱水系・冷湧水系の海底面下には、高い化学的自由エネルギーのフラックスに支えられた、大規模な地下生物圏が存在している可能性がある。この地下生物圏は、地球表層における光合成とは全く独立に有機物を化学合成していると考えられ、全地球上の炭素などの物質収支を解明する上からもその生産規模の推定が重要な課題となっている。そこで、海底熱水域、ガスハイドレート地域、および化石海底熱水鉱床から試料を採集し、主と...

【工学】総合工学：微粒子／微生物を含む研究件

❏海洋に分布する第三の微粒子群?-高度光学手法を用いた萌芽的究明(18651007)

【キーワード】海洋 / 物質循環 / 微粒子 / コロイド / 微生物 (他8件)

【概要】フローサイトメトリーを用いた微粒子検出における重要な検討課題はノイズの削減である。本年度の研究では、前年度に引き続き、海水中に分布する微粒子のモデルとしてウィルス粒子を考え、そのシグナルを明瞭に分離することを目標として、機器と分析方法の最適化を進めた。なお、ウィルス粒子は直径が20-50nmであり、本研究が目標とする微粒子の粒径とほぼ等しい範囲にある。ノイズは電気的ノイズ、シース溶液に由来するノイ...

【工学】総合工学：シミュレーションモデル／微生物を含む研究件

❏ロシアにおける放射性核種の地下水の挙動解析と拡散予測シミュレーションモデルの構築(26257402)

【キーワード】放射性核種移行 / 地下水 / シミュレーションモデル / 微生物 / ナノ粒子 (他6件)

【概要】南ウラル地方の核施設での中間レベル放射性液体廃棄物の湖への投棄が引き起こした地下水汚染は、５０年に亘ってその実情が明らかにされてきた。しかし微生物の関与は未解明であるなど、なお学ぶべき極めて貴重な対象である。汚染地下水中には多数の原核生物が存在し、脱窒細菌も含まれることがDNA解析や直接培養法で明らかになった。脱窒反応が進行すると環境は還元化し、ある種の核種の粒子吸着を促進する可能性がある。現場の...

【工学】総合工学：ポリマー／微生物を含む研究件

【概要】1.海洋に蓄積している有機ポリマーである細菌細胞壁主成分(ペプチドグリカン)の分離、精製、定量法を検討した。 2.海洋細菌を用いてペプチドグリカンの放射標識標品を調製する方法を検討した。 3.上記の検討に基づき、海洋における高分子有機ポリマーの循環速度を高感度に測定するアッセイ法を新規構築することに成功した。 4.沿岸、外洋海域における培養実験を行い、高分子有機ポリマーの分解速度と、分解過程を詳細...

【概要】機能性を有する水溶性ポリマーに生分解性を付与するための分子設計としてポリマーに種々の酵素反応に活性を示すことが予想される官能基を種々の位置に導入する方法について検討を行い、得られたものについて、生分解性及び分解菌の単離同定と分解機構の推定を行った。今年度は特にラジカル共重合によりポリアクリル酸鎖などのポリカルボン酸鎖に容易に導入が可能で、かつ前年度の研究で生分解性が認められたビニルオキシ酢酸につい...

【工学】総合工学：土壌浄化／微生物を含む研究件

【概要】本研究はバングラデシュやタイなどのヒ素による汚染が深刻な地域のヒ素除去プロセスのオプションとして、土壌、上水汚泥など高濃度にヒ素を含有している固形物から微生物の機能を用いヒ素を除去するプロセスを開発することが本研究の最終的なゴールであるが、それを達成するためにはヒ素気化に関する様々な基礎的な知見を得る必要がある。本研究で着目したのは一部のメタン生成菌などが有している無機ヒ素のメチル化能力である。本...

【工学】総合工学：機能性材料／微生物を含む研究件

【キーワード】微生物 / ミネラル / 細胞外電子伝達 / 微生物燃料電池 / 蓄電部材 (他17件)

【概要】新規蓄放電物質生成微生物を取得する為、嫌気的に微生物を分離した結果、本物質を生成する単一微生物の分離に成功した。本物質の充電容量は約80 μAh mg-1であった。XRDおよびEDX解析から本物質は鉄と硫黄で構成されたMackinawiteであることが判明した。本物質を添加した負極を装着した微生物燃料電池（MFC）と本細菌を接種したところ、微生物からの電子移動と蓄電が確認された。ゲノム解析の結果、...

【工学】総合工学：結晶／微生物を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【工学】総合工学：制御／微生物を含む研究件

【キーワード】合成生物学 / 制御 / 翻訳後修飾 / 進化分子工学 / プレニル化転移酵素 (他17件)

【概要】真核生物は，疎水的なプレニル基の付加によって，様々なタンパク質を膜周辺に局在化する機構を有する。本研究は，酵母プレニル化酵素Ram1/2系の大腸菌内で発現させ，タンパク質の局在調節機構の再構築を目的とした。自在なタンパク質の機能制御には至らなかったが，プレニル二リン酸に対するプレニル化酵素の基質消費活性スクリーニング系の確立, およびプレニル化システムによる転写抑制因子の細胞活性のオンオフ制御にむ...

【工学】総合工学：レオロジー／微生物を含む研究件

【キーワード】アクティブマター / ソフトマター / 流体力学的相互作用 / レオロジー / コロイド (他6件)

【概要】本研究プロジェクトにおいて、モデルアクティブ系の集団運動に及ぼす近接流体力学的相互作用の効果について研究を行い、以下の事柄を明らかにした: アクティブ粒子間の流体力学的相互作用は、粒子サイズ程度の距離に近接すると、自己推進性そのものに強く影響を及ぼす。特に、流体力学的相互作用による自己トラップ効果により、過渡的な巨大構造形成が低密度領域で促進される。関連して、コロイド分散系のゲル化における流体力学...

【工学】総合工学：砂／微生物を含む研究件

❏微生物機能を利用した既存土構造物の耐災性向上技術の評価手法の開発(20656076)

【研究テーマ】地盤工学

【研究代表者】桑野玲子東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (80312974)

【キーワード】地盤改良 / 微生物 / 砂

【概要】本研究は、軟弱粘土や砂質土に微生物機能を利用して土粒子間固結力を付加させることにより、既存の土構造物や埋設構造物の地震時液状化や降雨時の土砂流出に対する耐災性を向上することを目指し、有用微生物の地盤内目的箇所への均質かつ効果的輸送と保持、および微生物機能による地盤固化の進度とその効果の評価方法について解明することが主な目的である。本年度は、微生物の働きにより尿素を加水分解して炭酸イオンを得て、炭...

【工学】総合工学：酸化還元／微生物を含む研究件

【概要】平成16年度は酸化性雰囲気における鉄酸化細菌とウランの相互作用を,平成17年度は還元性雰囲気におけるそれについて調べた。オートクレープによるガラス器具の滅菌処理,クリーンベンチ内での培液のフィルター滅菌処理,鉄酸化細菌の植菌作業,分光器を用いた分析作業は両雰囲気とも同様に行った。酸化性雰囲気では,鉄酸化細菌の存在下で二酸化ウランを溶解することができ,2m mol dm-3(-3はsuperscr...

【工学】総合工学：有機物／微生物を含む研究件

【キーワード】海洋物質循環 / プロリン / コロイド粒子 / アミノ酸 / 海洋微生物 (他12件)

【概要】アミノ酸は重要な生体構成成分であり、海洋物質循環において重要な役割を果たしている。これまで海洋環境中のアミノ酸動態については多くの研究がなされてきたが、たんぱく質を構成する２０種類のアミノ酸のうち唯一の環状２級アミンであるプロリンは、分析方法上の制約から、その分布や変動についての知見が限られてきた。本研究では、この方法的な制約を克服し、海洋試料のアミノ酸組成を、プロリンを含めて高感度に分析する手法...

【概要】海洋表層の基礎生産で生成された有機物（凝集体）の沈降によって媒介される炭素鉛直輸送（生物ポンプ）は、海洋内部での炭素貯留を促進するプロセスとして重要であるが、その変動や制御には不明の点が多い。本研究では、凝集体の形成・沈降過程を、凝集体と海洋細菌群集の相互作用という新たな切り口から追及した。実験的解析の結果、海洋細菌群集には、大型凝集体の形成を顕著に促進する作用があることが示された。また、凝集体形...

【概要】海洋炭素循環の理解の上で鍵になる、中深層での有機物の変質・分解過程とそれに関わる微生物群集の動態を新たな切り口から追及した。北極海において、微生物諸量の全深度分布を世界で初めて解明するとともに、西部北太平洋での時系列観測を先駆的に展開し、微生物活性の分布構造の海域間での違いと季節変動を明らかにした。また、懸濁態有機物のアミノ酸窒素安定同位体比から、有機物の変質過程を解析する新たな手法を開発した。...

【工学】総合工学：土壌の物理性／微生物を含む研究件

【概要】1.深層土壌中にも微生物が多数存在し、物質代謝や物質分解を行ってガス状物質を発生させていること、特に、カーボンソースに起因するCO2やCH4が深層土中でも発生することを実証した。特に、湿原深層土からのメタン発生量は予想外に多く、その大気への放出メカニズムの解明が極めて重要であることを示唆した。 2.ゼロフラックス面(降雨浸透後の土壌水において、乾燥した地表面へ向かう上昇移動と余剰水の排水のために下...

【工学】総合工学：土壌圏現象／微生物を含む研究件

【キーワード】菌根菌 / 外生菌根菌 / 菌根菌集団 / リュウキュウマツ / 南西諸島 (他23件)

【概要】高島と比べて、低島では、「動物散布種の菌」や「非風散布種の菌」は全く検出されず、「風散布種の菌」のみが存在していた。これは、過去に低島が海面下に沈み、菌根菌が一掃されたためと考えられる。全ての高島から「動物散布種の菌」や「非風散布の菌」が検出されたことから、過去に、高島間や大陸との間に陸橋が形成されていたと考えられる。そのような菌種が現在も生き残っていることは、移入後に水没がなかったことを示唆して...

【工学】総合工学：コロイド／微生物を含む研究件

【キーワード】アクティブマター / ソフトマター / 流体力学的相互作用 / レオロジー / コロイド (他6件)

【概要】本研究プロジェクトにおいて、モデルアクティブ系の集団運動に及ぼす近接流体力学的相互作用の効果について研究を行い、以下の事柄を明らかにした: アクティブ粒子間の流体力学的相互作用は、粒子サイズ程度の距離に近接すると、自己推進性そのものに強く影響を及ぼす。特に、流体力学的相互作用による自己トラップ効果により、過渡的な巨大構造形成が低密度領域で促進される。関連して、コロイド分散系のゲル化における流体力学...

❏海洋に分布する第三の微粒子群?-高度光学手法を用いた萌芽的究明(18651007)

【キーワード】海洋 / 物質循環 / 微粒子 / コロイド / 微生物 (他8件)

【概要】フローサイトメトリーを用いた微粒子検出における重要な検討課題はノイズの削減である。本年度の研究では、前年度に引き続き、海水中に分布する微粒子のモデルとしてウィルス粒子を考え、そのシグナルを明瞭に分離することを目標として、機器と分析方法の最適化を進めた。なお、ウィルス粒子は直径が20-50nmであり、本研究が目標とする微粒子の粒径とほぼ等しい範囲にある。ノイズは電気的ノイズ、シース溶液に由来するノイ...

【キーワード】溶存有機物 / 海洋コロイド / 細菌群集 / 有機物分解 / 海洋生態系 (他19件)

【概要】本研究では、水圏における溶存態およびコロイド態有機物の動態とそれに関わる細菌群集の変動機構の解明を目的とした。以下の成果が得られた。 1.海洋のコロイド有機物の重要な構成成分であるペプチドグリカンの分解過程を放射トレーサー法により解析し、分子内部位(糖鎖およびペプチド鎖)による分解速度定数の違いを初めて明らかにした。 2.沿岸海洋における深度別の微生物分布を解析するモデルを検討した。また、このモデ...

【工学】総合工学：レアメタル／微生物を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【工学】総合工学：ひ素／微生物を含む研究件

【概要】本研究はバングラデシュやタイなどのヒ素による汚染が深刻な地域のヒ素除去プロセスのオプションとして、土壌、上水汚泥など高濃度にヒ素を含有している固形物から微生物の機能を用いヒ素を除去するプロセスを開発することが本研究の最終的なゴールであるが、それを達成するためにはヒ素気化に関する様々な基礎的な知見を得る必要がある。本研究で着目したのは一部のメタン生成菌などが有している無機ヒ素のメチル化能力である。本...

【工学】総合工学：地下水／微生物を含む研究件

❏地下環境中のバイオマグネタイト生成機構の解明とそれらの重金属元素との相互作用研究(19K05342)

【研究代表者】天野由記国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核燃料・バックエンド研究開発部門核燃料サイクル工学研究所環境技術開発センター, 研究副主幹 (60421674)

【キーワード】微生物群集 / 地下水 / 鉄代謝 / バイオマグネタイト / メタゲノム解析 (他10件)

【概要】本研究では、花崗岩および堆積岩の地下深部に分布する地下水において、ナノサイズの磁性粒子であるマグネタイトやグレイガイトを生成する微生物の分布や生成機構、それらの微粒子の核種との相互作用について、微生物のゲノム解析手法、培養法、電子顕微鏡観察、結晶構造解析手法等を組み合わせて明らかにするための研究を行った。その結果に基づき、放射性廃棄物地層処分の性能評価を行う上で未解決な課題である微生物代謝や微生物...

❏ロシアにおける放射性核種の地下水の挙動解析と拡散予測シミュレーションモデルの構築(26257402)

【キーワード】放射性核種移行 / 地下水 / シミュレーションモデル / 微生物 / ナノ粒子 (他6件)

【概要】南ウラル地方の核施設での中間レベル放射性液体廃棄物の湖への投棄が引き起こした地下水汚染は、５０年に亘ってその実情が明らかにされてきた。しかし微生物の関与は未解明であるなど、なお学ぶべき極めて貴重な対象である。汚染地下水中には多数の原核生物が存在し、脱窒細菌も含まれることがDNA解析や直接培養法で明らかになった。脱窒反応が進行すると環境は還元化し、ある種の核種の粒子吸着を促進する可能性がある。現場の...

【工学】総合工学：二酸化炭素排出削減／微生物を含む研究件

❏二酸化炭素処理とエネルギー資源再生を両立させる持続型炭素循環システムの最適化技術(20246128)

【キーワード】再生可能資源 / エネルギー / 環境技術 / 二酸化炭素排出削減 / 資源開発工学 (他7件)

【概要】二酸化炭素回収・貯留によって地中貯留された二酸化炭素をメタンに変換、エネルギー資源として利用する「持続型炭素循環システム」の構築を目指し、システムの要素技術の研究を行った。具体的には、地下貯留層のCO_2変換・メタン生産バイオリアクター化を目的に、地下微生物群の生態系・ガス生産活性を調査し、さらに微生物による電気化学的メタン生成反応を利用する新規CO_2利用・変換技術を開発した。 ...

【工学】総合工学：地層処分／微生物を含む研究件

【概要】平成16年度は酸化性雰囲気における鉄酸化細菌とウランの相互作用を,平成17年度は還元性雰囲気におけるそれについて調べた。オートクレープによるガラス器具の滅菌処理,クリーンベンチ内での培液のフィルター滅菌処理,鉄酸化細菌の植菌作業,分光器を用いた分析作業は両雰囲気とも同様に行った。酸化性雰囲気では,鉄酸化細菌の存在下で二酸化ウランを溶解することができ,2m mol dm-3(-3はsuperscr...

【工学】総合工学：再生可能資源／微生物を含む研究件

❏二酸化炭素処理とエネルギー資源再生を両立させる持続型炭素循環システムの最適化技術(20246128)

【キーワード】再生可能資源 / エネルギー / 環境技術 / 二酸化炭素排出削減 / 資源開発工学 (他7件)

【概要】二酸化炭素回収・貯留によって地中貯留された二酸化炭素をメタンに変換、エネルギー資源として利用する「持続型炭素循環システム」の構築を目指し、システムの要素技術の研究を行った。具体的には、地下貯留層のCO_2変換・メタン生産バイオリアクター化を目的に、地下微生物群の生態系・ガス生産活性を調査し、さらに微生物による電気化学的メタン生成反応を利用する新規CO_2利用・変換技術を開発した。 ...

【工学】総合工学：ベトナム／微生物を含む研究件

【キーワード】国際研究者交流 / ベトナム / メコンデルタ / 生態 / Mudskipper (他12件)

【概要】メコンデルタにおいて、カントー大学と共同して以下の研究を行った。メコンデルタでは、マッドスキッパーの1種（カケオ）が盛んに養殖されている。しかし、その種苗は天然稚魚に依存しているため、資源の枯渇の懸念があることが初年度の調査で明らかになった。稚魚採集を行った結果、産卵は海域で行われていること、バクリュー省河口に遡上している稚魚は孵化後約38日であることが明らかになった。カケオの養殖池には、同地域に...

【工学】総合工学：岩石／微生物を含む研究件

【概要】研究は保存科学のほか建築学、岩石学、微生物学、計測学など分野から実施された。遺跡と同質砂岩に各種の保存材料を投与し10年間の評価試験をおこなった。また回廊での試験施工評価も4年間モニタリングを行い、劣化部位のみの強度を回復することで、壁面の強度の一様化に成功した。欠損部や充填などに用いる修復材料の評価も実施し、その標準仕様を得た。石材に硝酸イオンが高濃度で存在することが判明した。浮き彫りの表面に...

【研究代表者】岩森光独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部物質循環研究分野, 分野長 (80221795)

【概要】桜島および北松浦溶岩の新鮮部分から風化殻までの系統的な岩石および微生物試料採取を行った。岩石の化学・同位体分析、および微生物の群集解析・ゲノム解析を行い、風化とともにどのような変化が起こっているかを観察した。いずれの溶岩も酸化した風化殻に向かって系統的化学組成変化がみられたが、同位体組成は、余り大きな変化が認められなかった。桜島溶岩の新鮮な部分には、鉄の酸化還元に関わる微生物および硝化微生物などの...

【工学】総合工学：放射性廃棄物／微生物を含む研究件

【概要】平成16年度は酸化性雰囲気における鉄酸化細菌とウランの相互作用を,平成17年度は還元性雰囲気におけるそれについて調べた。オートクレープによるガラス器具の滅菌処理,クリーンベンチ内での培液のフィルター滅菌処理,鉄酸化細菌の植菌作業,分光器を用いた分析作業は両雰囲気とも同様に行った。酸化性雰囲気では,鉄酸化細菌の存在下で二酸化ウランを溶解することができ,2m mol dm-3(-3はsuperscr...

【工学】総合工学：新エネルギー／微生物を含む研究件

【キーワード】微生物 / ミネラル / 細胞外電子伝達 / 微生物燃料電池 / 蓄電部材 (他17件)

【概要】新規蓄放電物質生成微生物を取得する為、嫌気的に微生物を分離した結果、本物質を生成する単一微生物の分離に成功した。本物質の充電容量は約80 μAh mg-1であった。XRDおよびEDX解析から本物質は鉄と硫黄で構成されたMackinawiteであることが判明した。本物質を添加した負極を装着した微生物燃料電池（MFC）と本細菌を接種したところ、微生物からの電子移動と蓄電が確認された。ゲノム解析の結果、...

【工学】総合工学：吸着／微生物を含む研究件

【概要】平成16年度は酸化性雰囲気における鉄酸化細菌とウランの相互作用を,平成17年度は還元性雰囲気におけるそれについて調べた。オートクレープによるガラス器具の滅菌処理,クリーンベンチ内での培液のフィルター滅菌処理,鉄酸化細菌の植菌作業,分光器を用いた分析作業は両雰囲気とも同様に行った。酸化性雰囲気では,鉄酸化細菌の存在下で二酸化ウランを溶解することができ,2m mol dm-3(-3はsuperscr...

【工学】総合工学：ナノ粒子／微生物を含む研究件

❏ロシアにおける放射性核種の地下水の挙動解析と拡散予測シミュレーションモデルの構築(26257402)

【キーワード】放射性核種移行 / 地下水 / シミュレーションモデル / 微生物 / ナノ粒子 (他6件)

【概要】南ウラル地方の核施設での中間レベル放射性液体廃棄物の湖への投棄が引き起こした地下水汚染は、５０年に亘ってその実情が明らかにされてきた。しかし微生物の関与は未解明であるなど、なお学ぶべき極めて貴重な対象である。汚染地下水中には多数の原核生物が存在し、脱窒細菌も含まれることがDNA解析や直接培養法で明らかになった。脱窒反応が進行すると環境は還元化し、ある種の核種の粒子吸着を促進する可能性がある。現場の...

【工学】総合工学：海底鉱物資源／微生物を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【工学】総合工学：リモートセンシング／微生物を含む研究件

【キーワード】アルベド / バクテリア / リモートセンシング / 微生物 / 極限環境 (他11件)

【概要】氷河生態系の微生物生態、特にその活動が氷河表面のアルベド（反射率）を低下させ氷河融解を促進する課程を理解し、地球規模環境変動による氷河生態系の応答を予測するために、世界各地の様々なタイプの氷河で、氷河の生物相、表面構造、アルベド、気象条件に関する調査を行い、その結果を比較した。その結果、微生物による氷河アルベド改変過程や氷河微生物相の決定要因を理解するのに必要な、微生物相とアルベド、環境条件の関係...

【工学】総合工学：レーザー計測／微生物を含む研究件

【概要】研究は保存科学のほか建築学、岩石学、微生物学、計測学など分野から実施された。遺跡と同質砂岩に各種の保存材料を投与し10年間の評価試験をおこなった。また回廊での試験施工評価も4年間モニタリングを行い、劣化部位のみの強度を回復することで、壁面の強度の一様化に成功した。欠損部や充填などに用いる修復材料の評価も実施し、その標準仕様を得た。石材に硝酸イオンが高濃度で存在することが判明した。浮き彫りの表面に...

【工学】総合工学：複合材料／微生物を含む研究件

【概要】電流産生菌の一種であるShewanella loihica PV-4が酸化鉄を豊富に含む深海底から採取されたことに着想を得て、電気化学系に半導体特性を有する酸化鉄のナノコロイドを添加した。すると、微生物がナノコロイドの半導体特性を利用した長距離電子伝達経路を自己構築し、その結果、電流生成能が50倍と飛躍的に増大する現象を見出した。これは、深海底における微生物と鉱物が作り出す新しい生体電子伝達経路の...

【工学】総合工学：熱水／微生物を含む研究件

【研究代表者】砂村倫成 (2003-2004) 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (90360867)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / 微生物 / 低分子有機化合物 / 高温・高圧反応 (他15件)

【概要】本研究は、マグマ熱水系における有機化合物生成要因の解明を目的として実施した。マグマ熱水系における有機化合物は、岩石-水反応もしくは生物の熱分解により生産されることが予測される。地下生物圏を構成する微生物の熱分解過程に関する知見は非常に乏しいため、特に微生物の熱分解過程に着目し研究を行った。海底熱水系を模擬する装置として、新たに400℃、50MPaまで独立に圧力、温度を制御可能で、かつ経時的なサンプ...

【工学】総合工学：資源開発工学／微生物を含む研究件

❏二酸化炭素処理とエネルギー資源再生を両立させる持続型炭素循環システムの最適化技術(20246128)

【キーワード】再生可能資源 / エネルギー / 環境技術 / 二酸化炭素排出削減 / 資源開発工学 (他7件)

【概要】二酸化炭素回収・貯留によって地中貯留された二酸化炭素をメタンに変換、エネルギー資源として利用する「持続型炭素循環システム」の構築を目指し、システムの要素技術の研究を行った。具体的には、地下貯留層のCO_2変換・メタン生産バイオリアクター化を目的に、地下微生物群の生態系・ガス生産活性を調査し、さらに微生物による電気化学的メタン生成反応を利用する新規CO_2利用・変換技術を開発した。 ...

【工学】総合工学：マイクロバブル／微生物を含む研究件

【キーワード】ナノバブル / エチレン / プロトプラスト / バイオリアクター / 追熟 (他10件)

【概要】独自に構築したナノバブル生成システムにより様々なガスのナノバブルを高効率に生成し、種々の培養系に適用できた。酵母や植物の細胞やプロトプラストを用いて種々検討した結果、プロトプラストは細胞に比べて高い物質移動能やペリプラズムに蓄積する有用物質のフィードバック制御からの解放など、優れた特性を有することが示唆された。プロトプラストはナノバブルに対する応答性が高い可能性が示唆された。ナノバブルを酵母や種々...

【工学】総合工学：マルチスケール／微生物を含む研究件

【キーワード】自己組織化 / 走化性バクテリア / 運動論 / メゾスコピック / 計算生物学 (他10件)

【概要】走化性バクテリアの集団挙動における物理的なマルチスケール機構と数学的な階層性について、メゾスコピックな運動論モデルに基づき、理論とシミュレーションの双方から研究を行った。理論研究では、バクテリアの集団移動における密度進行波の分散関係とパターン形成における線形不安定性条件を明らかにした。シミュレーション研究では、走化性運動論モデルに基づく新しいモンテカルロシミュレーションを開発し、理論と実験結果と...

【工学】総合工学：ナノ材料／微生物を含む研究件

【キーワード】微生物 / ミネラル / 細胞外電子伝達 / 微生物燃料電池 / 蓄電部材 (他17件)

【概要】新規蓄放電物質生成微生物を取得する為、嫌気的に微生物を分離した結果、本物質を生成する単一微生物の分離に成功した。本物質の充電容量は約80 μAh mg-1であった。XRDおよびEDX解析から本物質は鉄と硫黄で構成されたMackinawiteであることが判明した。本物質を添加した負極を装着した微生物燃料電池（MFC）と本細菌を接種したところ、微生物からの電子移動と蓄電が確認された。ゲノム解析の結果、...

【工学】総合工学：メタン／微生物を含む研究件

【キーワード】高緯度北極 / 生態系炭素循環 / コンパートメントモデル / 遷移 / 光合成 (他21件)

【概要】本研究は、高緯度北極スバールバールの陸上生態系を主な調査地とし、遷移段階ごとに炭素吸収系と放出系に対する環境要因の影響を調べ、それをもとに炭素循環モデルを構築し、炭素循環に与える環境変動の影響を予測することを目的とした。主な成果は以下のとおりである (1)氷河末端から海岸まで2.6kmの3本のラインに沿って植生、バイオマス、土壌炭素の分布を調査し、植生と土壌要因との関係を明らかにした。 (2)遷移...

【概要】1.深層土壌中にも微生物が多数存在し、物質代謝や物質分解を行ってガス状物質を発生させていること、特に、カーボンソースに起因するCO2やCH4が深層土中でも発生することを実証した。特に、湿原深層土からのメタン発生量は予想外に多く、その大気への放出メカニズムの解明が極めて重要であることを示唆した。 2.ゼロフラックス面(降雨浸透後の土壌水において、乾燥した地表面へ向かう上昇移動と余剰水の排水のために下...

【工学】総合工学：モデル化／微生物を含む研究件

【概要】進化や表現型可塑性による適応現象と個体数変化といった生態現象が密接に関連する「生態－適応フィードバック」の存在が明らかになりつつある。その理解を「種内多様性の具体性」の新しい視点から深化させる研究に取り組んだ。その結果、遺伝的構成のわずかな違いによって、異なる進化と生態のダイナミクスが引き起こされることがわかった。本研究により、遺伝的多様性の質的な違いが生態系に大きな影響を与えることがあると示され...

【工学】総合工学：IISA-ATP ／微生物を含む研究件

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / PCR (他10件)

【概要】本研究では、実用レベルの現場型遺伝子解析システムを完成させた上で、実際に深海も含めた海洋の現場において、真性細菌に代表される微生物の遺伝子を検出できる装置を運用することに成功した。また、マイクロ流体デバイスを応用することでサンプル前処理機能の集積化や活性測定機能も実現した。同時に米国モンタレー湾水族館研究所(MBARI)との共同研究についても進展させ、その結果赤潮藻類の現場検出に向けた基礎的な評価...

【工学】総合工学：構造解析／微生物を含む研究件

❏アミノ基キャリアタンパク質を介する生合成機構の解明と二次代謝産物構造多様性の拡張(17H06168)

【概要】アミノ基キャリアタンパク質(AmCP)は、自身のC末端にアミノ基を介して結合した基質を生合成酵素に運ぶ新しいタンパク質である。本研究では、放線菌を主たる研究対象として各生合成酵素の立体構造及びAmCP認識機構を解明すると共に、AmCPを介して二次代謝産物を生合成するシステムによる天然化合物の構造多様性を創出・拡張機構を解明することを目指したものであり、いくつかの新規かつユニークな機構の発見・解明に...

【工学】総合工学：集積化／微生物を含む研究件

【研究代表者】山本貴富喜 (2003-2005) 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (20322688)

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / IISA-Gene (他23件)

【概要】本研究では,現場型微生物遺伝子解析装置に装置について,主にマイクロ加工技術を応用して研究開発を行った.その結果,深海などの極限環境の現場でも用いることが可能で,小型・軽量な装置,IISA-Gene(Integrated In-situ Analyzer-Gene)の開発に成功した.IISA-Geneを現場運用可能な装置として完成させるために以下の開発・評価を行った. 1)PDMS及びガラスを材料と...

【工学】総合工学：小型分析装置／微生物を含む研究件

【研究代表者】山本貴富喜 (2003-2005) 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (20322688)

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / IISA-Gene (他23件)

【概要】本研究では,現場型微生物遺伝子解析装置に装置について,主にマイクロ加工技術を応用して研究開発を行った.その結果,深海などの極限環境の現場でも用いることが可能で,小型・軽量な装置,IISA-Gene(Integrated In-situ Analyzer-Gene)の開発に成功した.IISA-Geneを現場運用可能な装置として完成させるために以下の開発・評価を行った. 1)PDMS及びガラスを材料と...

【工学】総合工学：エネルギー／微生物を含む研究件

【キーワード】微生物 / ミネラル / 細胞外電子伝達 / 微生物燃料電池 / 蓄電部材 (他17件)

【概要】新規蓄放電物質生成微生物を取得する為、嫌気的に微生物を分離した結果、本物質を生成する単一微生物の分離に成功した。本物質の充電容量は約80 μAh mg-1であった。XRDおよびEDX解析から本物質は鉄と硫黄で構成されたMackinawiteであることが判明した。本物質を添加した負極を装着した微生物燃料電池（MFC）と本細菌を接種したところ、微生物からの電子移動と蓄電が確認された。ゲノム解析の結果、...

【概要】電流産生菌の一種であるShewanella loihica PV-4が酸化鉄を豊富に含む深海底から採取されたことに着想を得て、電気化学系に半導体特性を有する酸化鉄のナノコロイドを添加した。すると、微生物がナノコロイドの半導体特性を利用した長距離電子伝達経路を自己構築し、その結果、電流生成能が50倍と飛躍的に増大する現象を見出した。これは、深海底における微生物と鉱物が作り出す新しい生体電子伝達経路の...

❏二酸化炭素処理とエネルギー資源再生を両立させる持続型炭素循環システムの最適化技術(20246128)

【キーワード】再生可能資源 / エネルギー / 環境技術 / 二酸化炭素排出削減 / 資源開発工学 (他7件)

【概要】二酸化炭素回収・貯留によって地中貯留された二酸化炭素をメタンに変換、エネルギー資源として利用する「持続型炭素循環システム」の構築を目指し、システムの要素技術の研究を行った。具体的には、地下貯留層のCO_2変換・メタン生産バイオリアクター化を目的に、地下微生物群の生態系・ガス生産活性を調査し、さらに微生物による電気化学的メタン生成反応を利用する新規CO_2利用・変換技術を開発した。 ...

【工学】総合工学：PDMS ／微生物を含む研究件

【研究代表者】山本貴富喜 (2003-2005) 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (20322688)

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / IISA-Gene (他23件)

【概要】本研究では,現場型微生物遺伝子解析装置に装置について,主にマイクロ加工技術を応用して研究開発を行った.その結果,深海などの極限環境の現場でも用いることが可能で,小型・軽量な装置,IISA-Gene(Integrated In-situ Analyzer-Gene)の開発に成功した.IISA-Geneを現場運用可能な装置として完成させるために以下の開発・評価を行った. 1)PDMS及びガラスを材料と...

【工学】総合工学：PDMS(Polydimethylsiloxane) ／微生物を含む研究件

【研究代表者】山本貴富喜 (2003-2005) 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (20322688)

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / IISA-Gene (他23件)

【概要】本研究では,現場型微生物遺伝子解析装置に装置について,主にマイクロ加工技術を応用して研究開発を行った.その結果,深海などの極限環境の現場でも用いることが可能で,小型・軽量な装置,IISA-Gene(Integrated In-situ Analyzer-Gene)の開発に成功した.IISA-Geneを現場運用可能な装置として完成させるために以下の開発・評価を行った. 1)PDMS及びガラスを材料と...

【工学】総合工学：遺伝子抽出／微生物を含む研究件

【研究代表者】山本貴富喜 (2003-2005) 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (20322688)

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / IISA-Gene (他23件)

【概要】本研究では,現場型微生物遺伝子解析装置に装置について,主にマイクロ加工技術を応用して研究開発を行った.その結果,深海などの極限環境の現場でも用いることが可能で,小型・軽量な装置,IISA-Gene(Integrated In-situ Analyzer-Gene)の開発に成功した.IISA-Geneを現場運用可能な装置として完成させるために以下の開発・評価を行った. 1)PDMS及びガラスを材料と...

【工学】総合工学：現場型遺伝子解析装置／微生物を含む研究件

【研究代表者】山本貴富喜 (2003-2005) 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (20322688)

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / IISA-Gene (他23件)

【概要】本研究では,現場型微生物遺伝子解析装置に装置について,主にマイクロ加工技術を応用して研究開発を行った.その結果,深海などの極限環境の現場でも用いることが可能で,小型・軽量な装置,IISA-Gene(Integrated In-situ Analyzer-Gene)の開発に成功した.IISA-Geneを現場運用可能な装置として完成させるために以下の開発・評価を行った. 1)PDMS及びガラスを材料と...

【工学】総合工学：現場型装置／微生物を含む研究件

【研究代表者】山本貴富喜 (2003-2005) 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (20322688)

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / IISA-Gene (他23件)

【概要】本研究では,現場型微生物遺伝子解析装置に装置について,主にマイクロ加工技術を応用して研究開発を行った.その結果,深海などの極限環境の現場でも用いることが可能で,小型・軽量な装置,IISA-Gene(Integrated In-situ Analyzer-Gene)の開発に成功した.IISA-Geneを現場運用可能な装置として完成させるために以下の開発・評価を行った. 1)PDMS及びガラスを材料と...

【工学】総合工学：現場分析装置／微生物を含む研究件

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / PCR (他10件)

【概要】本研究では、実用レベルの現場型遺伝子解析システムを完成させた上で、実際に深海も含めた海洋の現場において、真性細菌に代表される微生物の遺伝子を検出できる装置を運用することに成功した。また、マイクロ流体デバイスを応用することでサンプル前処理機能の集積化や活性測定機能も実現した。同時に米国モンタレー湾水族館研究所(MBARI)との共同研究についても進展させ、その結果赤潮藻類の現場検出に向けた基礎的な評価...

【研究代表者】山本貴富喜 (2003-2005) 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (20322688)

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / IISA-Gene (他23件)

【概要】本研究では,現場型微生物遺伝子解析装置に装置について,主にマイクロ加工技術を応用して研究開発を行った.その結果,深海などの極限環境の現場でも用いることが可能で,小型・軽量な装置,IISA-Gene(Integrated In-situ Analyzer-Gene)の開発に成功した.IISA-Geneを現場運用可能な装置として完成させるために以下の開発・評価を行った. 1)PDMS及びガラスを材料と...

【工学】総合工学：DNA精製／微生物を含む研究件

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / PCR (他10件)

【概要】本研究では、実用レベルの現場型遺伝子解析システムを完成させた上で、実際に深海も含めた海洋の現場において、真性細菌に代表される微生物の遺伝子を検出できる装置を運用することに成功した。また、マイクロ流体デバイスを応用することでサンプル前処理機能の集積化や活性測定機能も実現した。同時に米国モンタレー湾水族館研究所(MBARI)との共同研究についても進展させ、その結果赤潮藻類の現場検出に向けた基礎的な評価...

【研究代表者】山本貴富喜 (2003-2005) 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (20322688)

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / IISA-Gene (他23件)

【概要】本研究では,現場型微生物遺伝子解析装置に装置について,主にマイクロ加工技術を応用して研究開発を行った.その結果,深海などの極限環境の現場でも用いることが可能で,小型・軽量な装置,IISA-Gene(Integrated In-situ Analyzer-Gene)の開発に成功した.IISA-Geneを現場運用可能な装置として完成させるために以下の開発・評価を行った. 1)PDMS及びガラスを材料と...

【工学】総合工学：マイクロTAS ／微生物を含む研究件

【研究代表者】山本貴富喜 (2003-2005) 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (20322688)

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / IISA-Gene (他23件)

【概要】本研究では,現場型微生物遺伝子解析装置に装置について,主にマイクロ加工技術を応用して研究開発を行った.その結果,深海などの極限環境の現場でも用いることが可能で,小型・軽量な装置,IISA-Gene(Integrated In-situ Analyzer-Gene)の開発に成功した.IISA-Geneを現場運用可能な装置として完成させるために以下の開発・評価を行った. 1)PDMS及びガラスを材料と...

【工学】総合工学：マイクロ加工技術／微生物を含む研究件

【研究代表者】山本貴富喜 (2003-2005) 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (20322688)

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / IISA-Gene (他23件)

【概要】本研究では,現場型微生物遺伝子解析装置に装置について,主にマイクロ加工技術を応用して研究開発を行った.その結果,深海などの極限環境の現場でも用いることが可能で,小型・軽量な装置,IISA-Gene(Integrated In-situ Analyzer-Gene)の開発に成功した.IISA-Geneを現場運用可能な装置として完成させるために以下の開発・評価を行った. 1)PDMS及びガラスを材料と...

【工学】総合工学：液滴／微生物を含む研究件

❏液滴を利用した微生物培養を介さない酵素遺伝子取得法の確立とその実践(15K18668)

【研究代表者】飯塚怜東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (90541954)

【キーワード】液滴 / 微生物 / 酵素 / マイクロ流体デバイス

【概要】環境中の99%以上の微生物は，現在の技術では培養が困難な微生物（難培養性微生物）とされている．難培養性微生物が産生する酵素は，新たな酵素資源として大きな可能性を秘めている．そこで研究代表者は，環境中に豊富に存在する酵素資源への効率的にアクセスする方法として「液滴を利用した微生物培養を介さない酵素遺伝子取得法」を考案した．本研究を通じて，「液滴を利用した微生物培養を介さない酵素遺伝子取得法」を確立し...

【工学】総合工学：マイクロ分析チップ／微生物を含む研究件

【研究代表者】山本貴富喜 (2003-2005) 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (20322688)

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / IISA-Gene (他23件)

【概要】本研究では,現場型微生物遺伝子解析装置に装置について,主にマイクロ加工技術を応用して研究開発を行った.その結果,深海などの極限環境の現場でも用いることが可能で,小型・軽量な装置,IISA-Gene(Integrated In-situ Analyzer-Gene)の開発に成功した.IISA-Geneを現場運用可能な装置として完成させるために以下の開発・評価を行った. 1)PDMS及びガラスを材料と...

【工学】総合工学：Flow-through PCR ／微生物を含む研究件

【研究代表者】山本貴富喜 (2003-2005) 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (20322688)

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / IISA-Gene (他23件)

【概要】本研究では,現場型微生物遺伝子解析装置に装置について,主にマイクロ加工技術を応用して研究開発を行った.その結果,深海などの極限環境の現場でも用いることが可能で,小型・軽量な装置,IISA-Gene(Integrated In-situ Analyzer-Gene)の開発に成功した.IISA-Geneを現場運用可能な装置として完成させるために以下の開発・評価を行った. 1)PDMS及びガラスを材料と...

【工学】総合工学：可視化／微生物を含む研究件

【キーワード】Ｘ線自由電子レーザー / コヒーレントＸ線イメージング / 細胞 / 微生物 / 可視化 (他11件)

【概要】Ｘ線自由電子レーザー（XFEL）イメージングにより、未解明の部分が多い原核細胞の細胞分裂のナノダイナミクスや高度好熱菌の多倍性など、基礎微生物学に資する成果を得た。また、乳製品の加熱殺菌、金ナノ粒子を用いたがんのフォトサーマル治療、インフルエンザウィルス、ドラッグデリバリー、電気自動車用電池材料などに関連した幅広い応用研究を展開した。さらに、分子レベルのXFELイメージングに向けた技術開発にも取り...

【工学】総合工学：IISA-Gene ／微生物を含む研究件

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / PCR (他10件)

【概要】本研究では、実用レベルの現場型遺伝子解析システムを完成させた上で、実際に深海も含めた海洋の現場において、真性細菌に代表される微生物の遺伝子を検出できる装置を運用することに成功した。また、マイクロ流体デバイスを応用することでサンプル前処理機能の集積化や活性測定機能も実現した。同時に米国モンタレー湾水族館研究所(MBARI)との共同研究についても進展させ、その結果赤潮藻類の現場検出に向けた基礎的な評価...

【研究代表者】山本貴富喜 (2003-2005) 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (20322688)

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / IISA-Gene (他23件)

【概要】本研究では,現場型微生物遺伝子解析装置に装置について,主にマイクロ加工技術を応用して研究開発を行った.その結果,深海などの極限環境の現場でも用いることが可能で,小型・軽量な装置,IISA-Gene(Integrated In-situ Analyzer-Gene)の開発に成功した.IISA-Geneを現場運用可能な装置として完成させるために以下の開発・評価を行った. 1)PDMS及びガラスを材料と...

【総合生物】生物科学：病原機構／微生物を含む研究件

【概要】腸管寄生性原虫赤痢アメーバのもつ、組織破壊に重要なシステインプロテアーゼの細胞内輸送・分泌の分子機構を解明することを目的に、リソソームから細胞膜への輸送に関与する低分子量GTPase Rab11Bと相互作用し活性を制御したり、分泌を直接実行する分子の特定を行った。活性型 Rab11B に特異的に結合するタンパク質としてbeta adaptin, gamma adaptin, Sec6を同定した。R...

【総合生物】生物科学：MinION ／微生物を含む研究件

❏新規ポータブルシーケンサーを用いた網羅的微生物叢の解析-NTM感染症の病態解明-(17K10029)

【キーワード】ナノポアシーケンサー / MinION / 微生物叢 / 非結核性抗酸菌 / 核酸精製 (他11件)

【概要】本研究では、肺の微小環境におけるさまざまな病原体について、網羅的かつ定量的に検出する技術の開発を目指し実施した。そのため、これまでの培養法に基づく手法ではなく、採取した臨床検体からすべてのDNAを抽出・精製したのち、ナノポアシーケンス技術を活用した。この方法では、得られたゲノムデータのコンピュータ解析することで、さまざまな病原体とその存在比率が解明できるメリットがあるが、多彩な性質をもつ病原体につ...

【総合生物】ゲノム科学：鉄代謝／微生物を含む研究件

❏地下環境中のバイオマグネタイト生成機構の解明とそれらの重金属元素との相互作用研究(19K05342)

【研究代表者】天野由記国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核燃料・バックエンド研究開発部門核燃料サイクル工学研究所環境技術開発センター, 研究副主幹 (60421674)

【キーワード】微生物群集 / 地下水 / 鉄代謝 / バイオマグネタイト / メタゲノム解析 (他10件)

【概要】本研究では、花崗岩および堆積岩の地下深部に分布する地下水において、ナノサイズの磁性粒子であるマグネタイトやグレイガイトを生成する微生物の分布や生成機構、それらの微粒子の核種との相互作用について、微生物のゲノム解析手法、培養法、電子顕微鏡観察、結晶構造解析手法等を組み合わせて明らかにするための研究を行った。その結果に基づき、放射性廃棄物地層処分の性能評価を行う上で未解決な課題である微生物代謝や微生物...

【総合生物】生体分子化学：生物活性物質／微生物を含む研究件

【概要】これまで、海綿から様々な天然化合物が報告されてきた。最近の研究によって、このような二次代謝産物の多くは生体内に共生する微生物が生産していることが示唆されている。しかしながら、環境微生物の99%以上は難培養性といわれており、これらの微生物は未利用のままである。本研究では、海綿内に共在する難培養性微生物を特殊な培養デバイスを用いて培養し、そこから新規天然化合物を精製し、その化合物の構造や生物活性を明ら...

❏アミノ基キャリアタンパク質を介する生合成機構の解明と二次代謝産物構造多様性の拡張(17H06168)

【概要】アミノ基キャリアタンパク質(AmCP)は、自身のC末端にアミノ基を介して結合した基質を生合成酵素に運ぶ新しいタンパク質である。本研究では、放線菌を主たる研究対象として各生合成酵素の立体構造及びAmCP認識機構を解明すると共に、AmCPを介して二次代謝産物を生合成するシステムによる天然化合物の構造多様性を創出・拡張機構を解明することを目指したものであり、いくつかの新規かつユニークな機構の発見・解明に...

【概要】ペプチドは近年注目を集めている機能性食品や医薬品原料として期待されている。本研究では、ポリアミノ酸合成酵素の機能解析を目指して、種々の新規なポリアミノ酸生産菌の取得とライブラリー化、ならびに合成機構に関する検討を行った。色素排除を指標としたスクリーニングとMALDI-TOF MS解析により、新規な塩基性ポリアミノ酸生産菌を含む種々の生産菌を取得した。また、 NPRS様配列の取得と発現解析を通して...

【総合生物】生体分子化学：物質生産／微生物を含む研究件

【概要】ペプチドは近年注目を集めている機能性食品や医薬品原料として期待されている。本研究では、ポリアミノ酸合成酵素の機能解析を目指して、種々の新規なポリアミノ酸生産菌の取得とライブラリー化、ならびに合成機構に関する検討を行った。色素排除を指標としたスクリーニングとMALDI-TOF MS解析により、新規な塩基性ポリアミノ酸生産菌を含む種々の生産菌を取得した。また、 NPRS様配列の取得と発現解析を通して...

【総合生物】生体分子化学：ペプチドグリカン／微生物を含む研究件

【概要】1.海洋に蓄積している有機ポリマーである細菌細胞壁主成分(ペプチドグリカン)の分離、精製、定量法を検討した。 2.海洋細菌を用いてペプチドグリカンの放射標識標品を調製する方法を検討した。 3.上記の検討に基づき、海洋における高分子有機ポリマーの循環速度を高感度に測定するアッセイ法を新規構築することに成功した。 4.沿岸、外洋海域における培養実験を行い、高分子有機ポリマーの分解速度と、分解過程を詳細...

【総合生物】生体分子化学：天然物化学／微生物を含む研究件

【概要】これまで、海綿から様々な天然化合物が報告されてきた。最近の研究によって、このような二次代謝産物の多くは生体内に共生する微生物が生産していることが示唆されている。しかしながら、環境微生物の99%以上は難培養性といわれており、これらの微生物は未利用のままである。本研究では、海綿内に共在する難培養性微生物を特殊な培養デバイスを用いて培養し、そこから新規天然化合物を精製し、その化合物の構造や生物活性を明ら...

【総合生物】生体分子化学：ナノポアシークエンス／微生物を含む研究件

❏新規ポータブルシーケンサーを用いた網羅的微生物叢の解析-NTM感染症の病態解明-(17K10029)

【キーワード】ナノポアシーケンサー / MinION / 微生物叢 / 非結核性抗酸菌 / 核酸精製 (他11件)

【概要】本研究では、肺の微小環境におけるさまざまな病原体について、網羅的かつ定量的に検出する技術の開発を目指し実施した。そのため、これまでの培養法に基づく手法ではなく、採取した臨床検体からすべてのDNAを抽出・精製したのち、ナノポアシーケンス技術を活用した。この方法では、得られたゲノムデータのコンピュータ解析することで、さまざまな病原体とその存在比率が解明できるメリットがあるが、多彩な性質をもつ病原体につ...

【総合生物】生体分子化学：制御物質／微生物を含む研究件

❏微生物の自然免疫制御物質の探索と活性発現機構の解明(19310135)

【キーワード】微生物 / 自然免疫 / 天然物 / 制御物質

【概要】自然免疫は、貪食細胞の活性化、抗菌ペプチドや炎症性サイトカインの産生により微生物を排除する生体防御機構である。自然免疫は炎症、免疫、感染、アポトーシスなどに関連することから、その制御物質は創薬に役立つと考えられている。我々は、微生物に含まれる自然免疫制御物質を探索した。その結果、2種の化合物を活性物質として単離した。それらの作用機構が明らかになり、新しいタイプの抗炎症薬、感染防御薬、敗血症治療薬が...

【総合生物】生体分子化学：極限環境／微生物を含む研究件

【キーワード】アルベド / バクテリア / リモートセンシング / 微生物 / 極限環境 (他11件)

【概要】氷河生態系の微生物生態、特にその活動が氷河表面のアルベド（反射率）を低下させ氷河融解を促進する課程を理解し、地球規模環境変動による氷河生態系の応答を予測するために、世界各地の様々なタイプの氷河で、氷河の生物相、表面構造、アルベド、気象条件に関する調査を行い、その結果を比較した。その結果、微生物による氷河アルベド改変過程や氷河微生物相の決定要因を理解するのに必要な、微生物相とアルベド、環境条件の関係...

【研究代表者】山本貴富喜 (2003-2005) 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (20322688)

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / IISA-Gene (他23件)

【概要】本研究では,現場型微生物遺伝子解析装置に装置について,主にマイクロ加工技術を応用して研究開発を行った.その結果,深海などの極限環境の現場でも用いることが可能で,小型・軽量な装置,IISA-Gene(Integrated In-situ Analyzer-Gene)の開発に成功した.IISA-Geneを現場運用可能な装置として完成させるために以下の開発・評価を行った. 1)PDMS及びガラスを材料と...

【総合生物】生体分子化学：nifH遺伝子／微生物を含む研究件

【キーワード】クワガタムシ科 / 菌嚢状器官 / 酵母 / キシロース / 窒素固定バクテリア (他15件)

【概要】本年度も昨年度に引き続き、共同研究者(棚橋薫彦)を中心にクワガタムシ科を用いた解析を行った。まず、昨年度クワガタムシ科の多くの種の雌において腹部端に近い位置に菌嚢状器官をもつことが明らかになったが、本年度の研究で日本産のクワガタムシ科で最も祖先的なグループだと考えられているマグソクワガタについてもこの菌嚢状器官が存在することがわかった。すなわち、この器官がクワガタムシ科全体に広く存在する可能性が高...

【総合生物】生体分子化学：T4ファージ／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、バクテリオファージの収縮性尾部を対象として、ナノマシーンとしての尾部の分子集合機構および作動原理を分子・原子レベルで明らかにしようとするものである。3年間の成果のうち、特に重要なものは以下の通りである。パーデュー大学ロスマン教授のグループとの共同研究により、尾部収縮後の構造が電顕画像からの3次元像再構成によって明らかになった。収縮後の低分解能の電子密度にもこれまでに決定された7つの蛋白...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：分子進化工学／微生物を含む研究件

【キーワード】Thermus属細菌 / リジン生合成 / 基質特異性 / X線結晶構造解析 / 分子進化工学 (他12件)

【概要】1)Thermus thermophilusにおいて、ホモアコニターゼの酵素学的諸性質を解析し、同酵素が第3番目の反応を触媒出来るものの、第2番目については触媒出来ないことを明らかにした。2)αアミノアジピン酸アミノ基転移酵素(AAA-AT)について、ピリドキサールリン酸(PLP)複合体構造、およびPLP+ロイシン複合体構造などをX線結晶構造解析により決定した。AAA-ATは、リジン生合成の基質で...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：グルコースオキシダーゼ／微生物を含む研究件

【キーワード】酵素反応 / ガラクトースオキシダーゼ / グルコースオキシダーゼ / 微生物 / 高選択的分離 (他17件)

【概要】微生物の酵素による高選択的脱水素(酸化)と天然、非天然型糖質のもつ分子構造的特徴と酸化反応における酵素のもつ分子識別能及び選択性との間の相関に対し、基礎的知見を集積するとともに、化学の側から見た酵素反応について一段階反応から多段階反応まで含めて考察を行った。はじめにグルコースオキシダーゼ及びガラクトースオキシダーゼの基質特異性について検討を行い、生成物の分析を行った。その結果ガラクトース、マンノ...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：オートメーション／微生物を含む研究件

❏ラボオートメーションを活用した大腸菌人工進化実験による適応進化ダイナミクスの解析(23680030)

【研究代表者】古澤力独立行政法人理化学研究所, 生命システム研究センター, チーリーダー (00372631)

【キーワード】進化 / 大腸菌 / オートメーション / トランスクリプトーム / ゲノム (他12件)

【概要】本研究は、進化過程における微生物の表現型・遺伝子型の変化を高精度に解析することにより、適応進化のダイナミクスを担うメカニズムの根源に迫ることを目的としている。まず系統的な進化実験を行うために、ラボオートメーションを用いた自動培養システムの構築を行い、数百系列の培養を対数増殖期を保つように植え継ぐことに成功した。そのシステムを用いて、様々なストレス添加条件下での進化実験を行い、その過程における遺伝子...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：次世代シーケンサ／微生物を含む研究件

❏ラボオートメーションを活用した大腸菌人工進化実験による適応進化ダイナミクスの解析(23680030)

【研究代表者】古澤力独立行政法人理化学研究所, 生命システム研究センター, チーリーダー (00372631)

【キーワード】進化 / 大腸菌 / オートメーション / トランスクリプトーム / ゲノム (他12件)

【概要】本研究は、進化過程における微生物の表現型・遺伝子型の変化を高精度に解析することにより、適応進化のダイナミクスを担うメカニズムの根源に迫ることを目的としている。まず系統的な進化実験を行うために、ラボオートメーションを用いた自動培養システムの構築を行い、数百系列の培養を対数増殖期を保つように植え継ぐことに成功した。そのシステムを用いて、様々なストレス添加条件下での進化実験を行い、その過程における遺伝子...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：進化実験／微生物を含む研究件

❏ラボオートメーションを活用した大腸菌人工進化実験による適応進化ダイナミクスの解析(23680030)

【研究代表者】古澤力独立行政法人理化学研究所, 生命システム研究センター, チーリーダー (00372631)

【キーワード】進化 / 大腸菌 / オートメーション / トランスクリプトーム / ゲノム (他12件)

【概要】本研究は、進化過程における微生物の表現型・遺伝子型の変化を高精度に解析することにより、適応進化のダイナミクスを担うメカニズムの根源に迫ることを目的としている。まず系統的な進化実験を行うために、ラボオートメーションを用いた自動培養システムの構築を行い、数百系列の培養を対数増殖期を保つように植え継ぐことに成功した。そのシステムを用いて、様々なストレス添加条件下での進化実験を行い、その過程における遺伝子...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：ラボオートメーション／微生物を含む研究件

❏ラボオートメーションを活用した大腸菌人工進化実験による適応進化ダイナミクスの解析(23680030)

【研究代表者】古澤力独立行政法人理化学研究所, 生命システム研究センター, チーリーダー (00372631)

【キーワード】進化 / 大腸菌 / オートメーション / トランスクリプトーム / ゲノム (他12件)

【概要】本研究は、進化過程における微生物の表現型・遺伝子型の変化を高精度に解析することにより、適応進化のダイナミクスを担うメカニズムの根源に迫ることを目的としている。まず系統的な進化実験を行うために、ラボオートメーションを用いた自動培養システムの構築を行い、数百系列の培養を対数増殖期を保つように植え継ぐことに成功した。そのシステムを用いて、様々なストレス添加条件下での進化実験を行い、その過程における遺伝子...

【総合生物】神経科学：ChIPシークエンス／微生物を含む研究件

【概要】希少放線菌の一種であるアクチノプラネスは、菌糸状に生育したのち運動性胞子を多数内包する胞子嚢を形成するという複雑な形態分化を行うバクテリアである。胞子嚢は湿潤した環境下で開裂し、飛び出した胞子は好ましい環境まで遊走したのち発芽する。本研究では、本菌の複雑な形態分化を支える分子基盤を多方面から解析し、「細胞の休眠と覚醒」や「細胞運動の制御」という生命現象の根源的な課題に新たな知見を得ることができた。...

【総合生物】神経科学：生物・生体工学／微生物を含む研究件

【キーワード】合成生物学 / 進化分子工学 / スクリーニング / トリテルペン / オキシドスクアレン (他19件)

【概要】30,000を超えると云われるトリテルペン類の全てが，スクアレンを原料として生合成される．これらの骨格形成に関わる未知の遺伝子探索と機能改良のため，不可視であった細胞内のスクアレンの消費活性を色スクリーニングする手法を開発した．この手法を用いて得たスクアレン環化酵素の活性変異体を用いた人工経路を構成し，自然界には見つかっていない種々の非天然トリテルペン合成経路を確立することに成功した． ...

❏二酸化炭素処理とエネルギー資源再生を両立させる持続型炭素循環システムの最適化技術(20246128)

【キーワード】再生可能資源 / エネルギー / 環境技術 / 二酸化炭素排出削減 / 資源開発工学 (他7件)

【概要】二酸化炭素回収・貯留によって地中貯留された二酸化炭素をメタンに変換、エネルギー資源として利用する「持続型炭素循環システム」の構築を目指し、システムの要素技術の研究を行った。具体的には、地下貯留層のCO_2変換・メタン生産バイオリアクター化を目的に、地下微生物群の生態系・ガス生産活性を調査し、さらに微生物による電気化学的メタン生成反応を利用する新規CO_2利用・変換技術を開発した。 ...

【総合生物】神経科学：高性能レーザー／微生物を含む研究件

【キーワード】Ｘ線自由電子レーザー / コヒーレントＸ線イメージング / 細胞 / 微生物 / 可視化 (他11件)

【概要】Ｘ線自由電子レーザー（XFEL）イメージングにより、未解明の部分が多い原核細胞の細胞分裂のナノダイナミクスや高度好熱菌の多倍性など、基礎微生物学に資する成果を得た。また、乳製品の加熱殺菌、金ナノ粒子を用いたがんのフォトサーマル治療、インフルエンザウィルス、ドラッグデリバリー、電気自動車用電池材料などに関連した幅広い応用研究を展開した。さらに、分子レベルのXFELイメージングに向けた技術開発にも取り...

【総合生物】実験動物学：腸内フローラ／微生物を含む研究件

❏ビフィズス菌-ヒト共生システムの理解を目指した系統的遺伝子破壊株の作製とその解析(25292048)

【概要】我々が開発したビフィズス菌の遺伝子破壊法を用い、ビフィズス菌の腸内環境に対する適応戦略に関わる可能性のある遺伝子群の系統的遺伝子破壊コレクションの作成を行った。ビフィズス菌の二成分制御系のレスポンスレギュレーター(RR)遺伝子9つの破壊株を取得し、そのトランスクリプトーム解析を行った。結果、一つのRR遺伝子が70個以上の遺伝子の発現調節に関与していることがあきらかになった。これらは、酸素耐性、酸耐...

【農学】農業工学：数理生物学／微生物を含む研究件

【キーワード】自己組織化 / 走化性バクテリア / 運動論 / メゾスコピック / 計算生物学 (他10件)

【概要】走化性バクテリアの集団挙動における物理的なマルチスケール機構と数学的な階層性について、メゾスコピックな運動論モデルに基づき、理論とシミュレーションの双方から研究を行った。理論研究では、バクテリアの集団移動における密度進行波の分散関係とパターン形成における線形不安定性条件を明らかにした。シミュレーション研究では、走化性運動論モデルに基づく新しいモンテカルロシミュレーションを開発し、理論と実験結果と...

【農学】農業工学：追熟／微生物を含む研究件

【キーワード】ナノバブル / エチレン / プロトプラスト / バイオリアクター / 追熟 (他10件)

【概要】独自に構築したナノバブル生成システムにより様々なガスのナノバブルを高効率に生成し、種々の培養系に適用できた。酵母や植物の細胞やプロトプラストを用いて種々検討した結果、プロトプラストは細胞に比べて高い物質移動能やペリプラズムに蓄積する有用物質のフィードバック制御からの解放など、優れた特性を有することが示唆された。プロトプラストはナノバブルに対する応答性が高い可能性が示唆された。ナノバブルを酵母や種々...

【農学】農業工学：ゼロフラックス面／微生物を含む研究件

【概要】1.深層土壌中にも微生物が多数存在し、物質代謝や物質分解を行ってガス状物質を発生させていること、特に、カーボンソースに起因するCO2やCH4が深層土中でも発生することを実証した。特に、湿原深層土からのメタン発生量は予想外に多く、その大気への放出メカニズムの解明が極めて重要であることを示唆した。 2.ゼロフラックス面(降雨浸透後の土壌水において、乾燥した地表面へ向かう上昇移動と余剰水の排水のために下...

【農学】農業工学：ベイドスゾーン／微生物を含む研究件

【概要】1.深層土壌中にも微生物が多数存在し、物質代謝や物質分解を行ってガス状物質を発生させていること、特に、カーボンソースに起因するCO2やCH4が深層土中でも発生することを実証した。特に、湿原深層土からのメタン発生量は予想外に多く、その大気への放出メカニズムの解明が極めて重要であることを示唆した。 2.ゼロフラックス面(降雨浸透後の土壌水において、乾燥した地表面へ向かう上昇移動と余剰水の排水のために下...

【農学】農業工学：植生指数(NDVI) ／微生物を含む研究件

【キーワード】高緯度北極 / 生態系炭素循環 / コンパートメントモデル / 遷移 / 光合成 (他21件)

【概要】本研究は、高緯度北極スバールバールの陸上生態系を主な調査地とし、遷移段階ごとに炭素吸収系と放出系に対する環境要因の影響を調べ、それをもとに炭素循環モデルを構築し、炭素循環に与える環境変動の影響を予測することを目的とした。主な成果は以下のとおりである (1)氷河末端から海岸まで2.6kmの3本のラインに沿って植生、バイオマス、土壌炭素の分布を調査し、植生と土壌要因との関係を明らかにした。 (2)遷移...

【農学】農業工学：雨水浸透処理／微生物を含む研究件

【概要】1.深層土壌中にも微生物が多数存在し、物質代謝や物質分解を行ってガス状物質を発生させていること、特に、カーボンソースに起因するCO2やCH4が深層土中でも発生することを実証した。特に、湿原深層土からのメタン発生量は予想外に多く、その大気への放出メカニズムの解明が極めて重要であることを示唆した。 2.ゼロフラックス面(降雨浸透後の土壌水において、乾燥した地表面へ向かう上昇移動と余剰水の排水のために下...

【農学】農業工学：深層土壌／微生物を含む研究件

【概要】1.深層土壌中にも微生物が多数存在し、物質代謝や物質分解を行ってガス状物質を発生させていること、特に、カーボンソースに起因するCO2やCH4が深層土中でも発生することを実証した。特に、湿原深層土からのメタン発生量は予想外に多く、その大気への放出メカニズムの解明が極めて重要であることを示唆した。 2.ゼロフラックス面(降雨浸透後の土壌水において、乾燥した地表面へ向かう上昇移動と余剰水の排水のために下...

【農学】農業工学：沖積土／微生物を含む研究件

【概要】1.深層土壌中にも微生物が多数存在し、物質代謝や物質分解を行ってガス状物質を発生させていること、特に、カーボンソースに起因するCO2やCH4が深層土中でも発生することを実証した。特に、湿原深層土からのメタン発生量は予想外に多く、その大気への放出メカニズムの解明が極めて重要であることを示唆した。 2.ゼロフラックス面(降雨浸透後の土壌水において、乾燥した地表面へ向かう上昇移動と余剰水の排水のために下...

【農学】農業工学：メタン放出／微生物を含む研究件

【概要】1.深層土壌中にも微生物が多数存在し、物質代謝や物質分解を行ってガス状物質を発生させていること、特に、カーボンソースに起因するCO2やCH4が深層土中でも発生することを実証した。特に、湿原深層土からのメタン発生量は予想外に多く、その大気への放出メカニズムの解明が極めて重要であることを示唆した。 2.ゼロフラックス面(降雨浸透後の土壌水において、乾燥した地表面へ向かう上昇移動と余剰水の排水のために下...

【農学】農業工学：土壌構造／微生物を含む研究件

【概要】1.深層土壌中にも微生物が多数存在し、物質代謝や物質分解を行ってガス状物質を発生させていること、特に、カーボンソースに起因するCO2やCH4が深層土中でも発生することを実証した。特に、湿原深層土からのメタン発生量は予想外に多く、その大気への放出メカニズムの解明が極めて重要であることを示唆した。 2.ゼロフラックス面(降雨浸透後の土壌水において、乾燥した地表面へ向かう上昇移動と余剰水の排水のために下...

【農学】農業工学：湿原／微生物を含む研究件

【概要】1.深層土壌中にも微生物が多数存在し、物質代謝や物質分解を行ってガス状物質を発生させていること、特に、カーボンソースに起因するCO2やCH4が深層土中でも発生することを実証した。特に、湿原深層土からのメタン発生量は予想外に多く、その大気への放出メカニズムの解明が極めて重要であることを示唆した。 2.ゼロフラックス面(降雨浸透後の土壌水において、乾燥した地表面へ向かう上昇移動と余剰水の排水のために下...

【農学】農業工学：透水係数／微生物を含む研究件

【概要】1.深層土壌中にも微生物が多数存在し、物質代謝や物質分解を行ってガス状物質を発生させていること、特に、カーボンソースに起因するCO2やCH4が深層土中でも発生することを実証した。特に、湿原深層土からのメタン発生量は予想外に多く、その大気への放出メカニズムの解明が極めて重要であることを示唆した。 2.ゼロフラックス面(降雨浸透後の土壌水において、乾燥した地表面へ向かう上昇移動と余剰水の排水のために下...

【農学】農業工学：菌嚢状器官／微生物を含む研究件

【キーワード】クワガタムシ科 / 菌嚢状器官 / 酵母 / キシロース / 窒素固定バクテリア (他15件)

【概要】本年度も昨年度に引き続き、共同研究者(棚橋薫彦)を中心にクワガタムシ科を用いた解析を行った。まず、昨年度クワガタムシ科の多くの種の雌において腹部端に近い位置に菌嚢状器官をもつことが明らかになったが、本年度の研究で日本産のクワガタムシ科で最も祖先的なグループだと考えられているマグソクワガタについてもこの菌嚢状器官が存在することがわかった。すなわち、この器官がクワガタムシ科全体に広く存在する可能性が高...

【農学】農業工学：地温／微生物を含む研究件

【概要】1.深層土壌中にも微生物が多数存在し、物質代謝や物質分解を行ってガス状物質を発生させていること、特に、カーボンソースに起因するCO2やCH4が深層土中でも発生することを実証した。特に、湿原深層土からのメタン発生量は予想外に多く、その大気への放出メカニズムの解明が極めて重要であることを示唆した。 2.ゼロフラックス面(降雨浸透後の土壌水において、乾燥した地表面へ向かう上昇移動と余剰水の排水のために下...

【農学】農業工学：渓流／微生物を含む研究件

【概要】東京大学秩父演習林内の小渓流において,流速,水位,微地形の異なる様々な場所に,渓畔植生中の優占樹種であるフサザクラの落葉について,圧縮条件を2通りに設定して作成したリターバッグを1994年12月に設置し,落葉の分解速度,化学成分分析,葉に付随する微生物活性を測定した。その結果,以下の諸点が明らかとなった。 (1)落葉の分解速度は,圧縮度の低い淵のゆるやかな堆積,および圧縮度は高いが水の転換効率の大...

【農学】農業工学：窒素固定バクテリア／微生物を含む研究件

【キーワード】クワガタムシ科 / 菌嚢状器官 / 酵母 / キシロース / 窒素固定バクテリア (他15件)

【概要】本年度も昨年度に引き続き、共同研究者(棚橋薫彦)を中心にクワガタムシ科を用いた解析を行った。まず、昨年度クワガタムシ科の多くの種の雌において腹部端に近い位置に菌嚢状器官をもつことが明らかになったが、本年度の研究で日本産のクワガタムシ科で最も祖先的なグループだと考えられているマグソクワガタについてもこの菌嚢状器官が存在することがわかった。すなわち、この器官がクワガタムシ科全体に広く存在する可能性が高...

【農学】農業工学：穿孔虫／微生物を含む研究件

【キーワード】クワガタムシ科 / 菌嚢状器官 / 酵母 / キシロース / 窒素固定バクテリア (他15件)

【概要】本年度も昨年度に引き続き、共同研究者(棚橋薫彦)を中心にクワガタムシ科を用いた解析を行った。まず、昨年度クワガタムシ科の多くの種の雌において腹部端に近い位置に菌嚢状器官をもつことが明らかになったが、本年度の研究で日本産のクワガタムシ科で最も祖先的なグループだと考えられているマグソクワガタについてもこの菌嚢状器官が存在することがわかった。すなわち、この器官がクワガタムシ科全体に広く存在する可能性が高...

【農学】農業工学：枯死材／微生物を含む研究件

【キーワード】クワガタムシ科 / 菌嚢状器官 / 酵母 / キシロース / 窒素固定バクテリア (他15件)

【概要】本年度も昨年度に引き続き、共同研究者(棚橋薫彦)を中心にクワガタムシ科を用いた解析を行った。まず、昨年度クワガタムシ科の多くの種の雌において腹部端に近い位置に菌嚢状器官をもつことが明らかになったが、本年度の研究で日本産のクワガタムシ科で最も祖先的なグループだと考えられているマグソクワガタについてもこの菌嚢状器官が存在することがわかった。すなわち、この器官がクワガタムシ科全体に広く存在する可能性が高...

【農学】農業工学：キシロース／微生物を含む研究件

【キーワード】クワガタムシ科 / 菌嚢状器官 / 酵母 / キシロース / 窒素固定バクテリア (他15件)

【概要】本年度も昨年度に引き続き、共同研究者(棚橋薫彦)を中心にクワガタムシ科を用いた解析を行った。まず、昨年度クワガタムシ科の多くの種の雌において腹部端に近い位置に菌嚢状器官をもつことが明らかになったが、本年度の研究で日本産のクワガタムシ科で最も祖先的なグループだと考えられているマグソクワガタについてもこの菌嚢状器官が存在することがわかった。すなわち、この器官がクワガタムシ科全体に広く存在する可能性が高...

【農学】農業工学：光合成生産／微生物を含む研究件

【キーワード】高緯度北極 / 生態系炭素循環 / コンパートメントモデル / 遷移 / 光合成 (他21件)

【概要】本研究は、高緯度北極スバールバールの陸上生態系を主な調査地とし、遷移段階ごとに炭素吸収系と放出系に対する環境要因の影響を調べ、それをもとに炭素循環モデルを構築し、炭素循環に与える環境変動の影響を予測することを目的とした。主な成果は以下のとおりである (1)氷河末端から海岸まで2.6kmの3本のラインに沿って植生、バイオマス、土壌炭素の分布を調査し、植生と土壌要因との関係を明らかにした。 (2)遷移...

【農学】農業工学：クワガタムシ科／微生物を含む研究件

【キーワード】クワガタムシ科 / 菌嚢状器官 / 酵母 / キシロース / 窒素固定バクテリア (他15件)

【概要】本年度も昨年度に引き続き、共同研究者(棚橋薫彦)を中心にクワガタムシ科を用いた解析を行った。まず、昨年度クワガタムシ科の多くの種の雌において腹部端に近い位置に菌嚢状器官をもつことが明らかになったが、本年度の研究で日本産のクワガタムシ科で最も祖先的なグループだと考えられているマグソクワガタについてもこの菌嚢状器官が存在することがわかった。すなわち、この器官がクワガタムシ科全体に広く存在する可能性が高...

【農学】農業工学：コクワガタ／微生物を含む研究件

【キーワード】クワガタムシ科 / 菌嚢状器官 / 酵母 / キシロース / 窒素固定バクテリア (他15件)

【概要】本年度も昨年度に引き続き、共同研究者(棚橋薫彦)を中心にクワガタムシ科を用いた解析を行った。まず、昨年度クワガタムシ科の多くの種の雌において腹部端に近い位置に菌嚢状器官をもつことが明らかになったが、本年度の研究で日本産のクワガタムシ科で最も祖先的なグループだと考えられているマグソクワガタについてもこの菌嚢状器官が存在することがわかった。すなわち、この器官がクワガタムシ科全体に広く存在する可能性が高...

【農学】農業工学：土壌物理性／微生物を含む研究件

【概要】1.深層土壌中にも微生物が多数存在し、物質代謝や物質分解を行ってガス状物質を発生させていること、特に、カーボンソースに起因するCO2やCH4が深層土中でも発生することを実証した。特に、湿原深層土からのメタン発生量は予想外に多く、その大気への放出メカニズムの解明が極めて重要であることを示唆した。 2.ゼロフラックス面(降雨浸透後の土壌水において、乾燥した地表面へ向かう上昇移動と余剰水の排水のために下...

【農学】農業工学：落葉分解／微生物を含む研究件

【概要】東京大学秩父演習林内の小渓流において,流速,水位,微地形の異なる様々な場所に,渓畔植生中の優占樹種であるフサザクラの落葉について,圧縮条件を2通りに設定して作成したリターバッグを1994年12月に設置し,落葉の分解速度,化学成分分析,葉に付随する微生物活性を測定した。その結果,以下の諸点が明らかとなった。 (1)落葉の分解速度は,圧縮度の低い淵のゆるやかな堆積,および圧縮度は高いが水の転換効率の大...

【農学】農業工学：生分解性／微生物を含む研究件

【概要】機能性を有する水溶性ポリマーに生分解性を付与するための分子設計としてポリマーに種々の酵素反応に活性を示すことが予想される官能基を種々の位置に導入する方法について検討を行い、得られたものについて、生分解性及び分解菌の単離同定と分解機構の推定を行った。今年度は特にラジカル共重合によりポリアクリル酸鎖などのポリカルボン酸鎖に容易に導入が可能で、かつ前年度の研究で生分解性が認められたビニルオキシ酢酸につい...

【農学】農芸化学：陸域土壌／微生物を含む研究件

【キーワード】窒素固定微生物 / 鉄還元細菌 / 陸域土壌 / Anaeromyxobacter / Geobacter (他14件)

【概要】世界（農耕地、底泥、森林、砂漠、極地土壌）および日本（水田、畑、森林、底泥）の土壌メタゲノム解析の結果、多くの地点でGeobacterとAnaeromyxobacterの窒素固定遺伝子が検出され、鉄還元細菌による窒素固定が陸域環境において普遍的である可能性が示された。土壌からGeobacterならびにAnaeromyxobacterを多数分離し、窒素固定活性を確認した。主に水田から分離したGeo...

【農学】農芸化学：Anaeromyxobacter ／微生物を含む研究件

【キーワード】窒素固定微生物 / 鉄還元細菌 / 陸域土壌 / Anaeromyxobacter / Geobacter (他14件)

【概要】世界（農耕地、底泥、森林、砂漠、極地土壌）および日本（水田、畑、森林、底泥）の土壌メタゲノム解析の結果、多くの地点でGeobacterとAnaeromyxobacterの窒素固定遺伝子が検出され、鉄還元細菌による窒素固定が陸域環境において普遍的である可能性が示された。土壌からGeobacterならびにAnaeromyxobacterを多数分離し、窒素固定活性を確認した。主に水田から分離したGeo...

【農学】農芸化学：窒素固定活性／微生物を含む研究件

【キーワード】窒素固定微生物 / 鉄還元細菌 / 陸域土壌 / Anaeromyxobacter / Geobacter (他14件)

【概要】世界（農耕地、底泥、森林、砂漠、極地土壌）および日本（水田、畑、森林、底泥）の土壌メタゲノム解析の結果、多くの地点でGeobacterとAnaeromyxobacterの窒素固定遺伝子が検出され、鉄還元細菌による窒素固定が陸域環境において普遍的である可能性が示された。土壌からGeobacterならびにAnaeromyxobacterを多数分離し、窒素固定活性を確認した。主に水田から分離したGeo...

【農学】農芸化学：細菌群集構造／微生物を含む研究件

【概要】本研究では、従来法の百倍の解析速度を有する454パイロシーケンス法及びハロゲン化ヌクレオシドをトレーサーとする増殖活性測定法を利用するなどして、大洋スケールでの海洋細菌群集構造のダイナミクスを明らかにした。現状では、系統解析を行うには短すぎるリード長や、シーケンスエラーによる見かけの多様度増大の問題など、さらに検討すべき課題も指摘されているが、16SrRNA遺伝子の大量リードによって、予想以上に多...

【農学】農芸化学：post-translational ／微生物を含む研究件

【研究代表者】尾仲宏康東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任教授 (80315829)

【キーワード】peptide / biosynthesis / microbiology / ribosome synthesis / post-translational (他13件)

【概要】創薬における構造プラットフォームとして非常に有望な中分子天然物であるリボゾーム翻訳後修飾ペプチド（RiPPs）は、アミノ酸配列の組み合わせとアミノ酸側鎖の翻訳後修飾により、極めて多様な構造バリエーションを取ることが可能である。RiPPsの更なる有効活用のためには、様々な化学構造のRiPPsを自由自在に創製できる技術が必要である。本研究では申請者自ら発見したラクタゾール(LZ)、ゴードスポリン(GS...

【農学】農芸化学：ペプチド系抗生物質／微生物を含む研究件

【研究代表者】尾仲宏康東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任教授 (80315829)

【キーワード】peptide / biosynthesis / microbiology / ribosome synthesis / post-translational (他13件)

【概要】創薬における構造プラットフォームとして非常に有望な中分子天然物であるリボゾーム翻訳後修飾ペプチド（RiPPs）は、アミノ酸配列の組み合わせとアミノ酸側鎖の翻訳後修飾により、極めて多様な構造バリエーションを取ることが可能である。RiPPsの更なる有効活用のためには、様々な化学構造のRiPPsを自由自在に創製できる技術が必要である。本研究では申請者自ら発見したラクタゾール(LZ)、ゴードスポリン(GS...

【農学】農芸化学：RiPPs ／微生物を含む研究件

【研究代表者】尾仲宏康東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任教授 (80315829)

【キーワード】peptide / biosynthesis / microbiology / ribosome synthesis / post-translational (他13件)

【概要】創薬における構造プラットフォームとして非常に有望な中分子天然物であるリボゾーム翻訳後修飾ペプチド（RiPPs）は、アミノ酸配列の組み合わせとアミノ酸側鎖の翻訳後修飾により、極めて多様な構造バリエーションを取ることが可能である。RiPPsの更なる有効活用のためには、様々な化学構造のRiPPsを自由自在に創製できる技術が必要である。本研究では申請者自ら発見したラクタゾール(LZ)、ゴードスポリン(GS...

【農学】農芸化学：天然物創薬／微生物を含む研究件

【研究代表者】尾仲宏康東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任教授 (80315829)

【キーワード】peptide / biosynthesis / microbiology / ribosome synthesis / post-translational (他13件)

【概要】創薬における構造プラットフォームとして非常に有望な中分子天然物であるリボゾーム翻訳後修飾ペプチド（RiPPs）は、アミノ酸配列の組み合わせとアミノ酸側鎖の翻訳後修飾により、極めて多様な構造バリエーションを取ることが可能である。RiPPsの更なる有効活用のためには、様々な化学構造のRiPPsを自由自在に創製できる技術が必要である。本研究では申請者自ら発見したラクタゾール(LZ)、ゴードスポリン(GS...

【農学】農芸化学：Geobacter ／微生物を含む研究件

【キーワード】窒素固定微生物 / 鉄還元細菌 / 陸域土壌 / Anaeromyxobacter / Geobacter (他14件)

【概要】世界（農耕地、底泥、森林、砂漠、極地土壌）および日本（水田、畑、森林、底泥）の土壌メタゲノム解析の結果、多くの地点でGeobacterとAnaeromyxobacterの窒素固定遺伝子が検出され、鉄還元細菌による窒素固定が陸域環境において普遍的である可能性が示された。土壌からGeobacterならびにAnaeromyxobacterを多数分離し、窒素固定活性を確認した。主に水田から分離したGeo...

【農学】農芸化学：土壌圏／微生物を含む研究件

【キーワード】窒素固定微生物 / 鉄還元細菌 / 陸域土壌 / Anaeromyxobacter / Geobacter (他14件)

【概要】世界（農耕地、底泥、森林、砂漠、極地土壌）および日本（水田、畑、森林、底泥）の土壌メタゲノム解析の結果、多くの地点でGeobacterとAnaeromyxobacterの窒素固定遺伝子が検出され、鉄還元細菌による窒素固定が陸域環境において普遍的である可能性が示された。土壌からGeobacterならびにAnaeromyxobacterを多数分離し、窒素固定活性を確認した。主に水田から分離したGeo...

【農学】農芸化学：1細胞ゲノム／微生物を含む研究件

【研究代表者】大熊盛也国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソースセンター, 室長 (10270597)

【概要】Bacteroidales目細菌において、窒素固定あるいは古細菌の水素代謝に関連する遺伝子をゲノム上に有する細菌種を見出し、培養株で活性を検出した。シロアリ腸内の窒素固定と水素利用還元的酢酸生成に働く細菌として、セルロース分解性原生生物の細胞内共生スピロヘータを同定した。この細胞内共生細菌と原生生物の細胞表層に共生するBacteroidales目細菌２種について、シングルセルゲノム解析で機能と共生...

【農学】農芸化学：菌糸／微生物を含む研究件

【概要】希少放線菌の一種であるアクチノプラネスは、菌糸状に生育したのち運動性胞子を多数内包する胞子嚢を形成するという複雑な形態分化を行うバクテリアである。胞子嚢は湿潤した環境下で開裂し、飛び出した胞子は好ましい環境まで遊走したのち発芽する。本研究では、本菌の複雑な形態分化を支える分子基盤を多方面から解析し、「細胞の休眠と覚醒」や「細胞運動の制御」という生命現象の根源的な課題に新たな知見を得ることができた。...

【農学】農芸化学：炭酸固定反応／微生物を含む研究件

【キーワード】発酵生産 / 微生物 / 酵素反応 / Kolbe-Schmitt反応 / 超臨界CO2条件 (他15件)

【概要】Kolbe-Schmitt反応を触媒する微生物酵素を系統的に探索し、数種の複素環あるいは芳香環カルボン酸の脱炭酸酵素にその活性を認めた。これらの酵素群の反応特性の解析、遺伝子解析、高活性菌株の造成、炭酸固定反応の最適条件等の検討と得られた知見を総括しライブラリー化した。これら酵素はヘテロオリゴマーのサブユニット構造を成し、その低分子サブユニットが酵素の安定性に寄与していることを明らかにした、今後の...

【農学】農芸化学：2,6-ジヒドロキシ安息香酸脱炭酸酵素／微生物を含む研究件

【キーワード】発酵生産 / 微生物 / 酵素反応 / Kolbe-Schmitt反応 / 超臨界CO2条件 (他15件)

【概要】Kolbe-Schmitt反応を触媒する微生物酵素を系統的に探索し、数種の複素環あるいは芳香環カルボン酸の脱炭酸酵素にその活性を認めた。これらの酵素群の反応特性の解析、遺伝子解析、高活性菌株の造成、炭酸固定反応の最適条件等の検討と得られた知見を総括しライブラリー化した。これら酵素はヘテロオリゴマーのサブユニット構造を成し、その低分子サブユニットが酵素の安定性に寄与していることを明らかにした、今後の...

【農学】農芸化学：リジン／微生物を含む研究件

【概要】我々は、T. thermophilus、Sulfolobus、Thermococcusにおいて、アミノ基を認識し結合する新奇なキャリアタンパク質（アミノ基キャリアタンパク質；AmCP）を介するリジン・アルギニン生合成を見出してきた。本研究では、リジン・アルギニン生合成において鍵となる個々の酵素のAmCP複合体の構造解析をおこなう。さらに、この生合成においては、各酵素とAmCPが超酵素複合体（メタボ...

【農学】農芸化学：リジン生合成／微生物を含む研究件

【キーワード】Thermus属細菌 / リジン生合成 / 基質特異性 / X線結晶構造解析 / 分子進化工学 (他12件)

【概要】1)Thermus thermophilusにおいて、ホモアコニターゼの酵素学的諸性質を解析し、同酵素が第3番目の反応を触媒出来るものの、第2番目については触媒出来ないことを明らかにした。2)αアミノアジピン酸アミノ基転移酵素(AAA-AT)について、ピリドキサールリン酸(PLP)複合体構造、およびPLP+ロイシン複合体構造などをX線結晶構造解析により決定した。AAA-ATは、リジン生合成の基質で...

【農学】農芸化学：アミノ基キャリアタンパク質／微生物を含む研究件

❏アミノ基キャリアタンパク質を介する生合成機構の解明と二次代謝産物構造多様性の拡張(17H06168)

【概要】アミノ基キャリアタンパク質(AmCP)は、自身のC末端にアミノ基を介して結合した基質を生合成酵素に運ぶ新しいタンパク質である。本研究では、放線菌を主たる研究対象として各生合成酵素の立体構造及びAmCP認識機構を解明すると共に、AmCPを介して二次代謝産物を生合成するシステムによる天然化合物の構造多様性を創出・拡張機構を解明することを目指したものであり、いくつかの新規かつユニークな機構の発見・解明に...

【農学】農芸化学：ヒドロキシナフトエ酸／微生物を含む研究件

【キーワード】発酵生産 / 微生物 / 酵素反応 / Kolbe-Schmitt反応 / 超臨界CO2条件 (他15件)

【概要】Kolbe-Schmitt反応を触媒する微生物酵素を系統的に探索し、数種の複素環あるいは芳香環カルボン酸の脱炭酸酵素にその活性を認めた。これらの酵素群の反応特性の解析、遺伝子解析、高活性菌株の造成、炭酸固定反応の最適条件等の検討と得られた知見を総括しライブラリー化した。これら酵素はヘテロオリゴマーのサブユニット構造を成し、その低分子サブユニットが酵素の安定性に寄与していることを明らかにした、今後の...

【農学】農芸化学：ピロール-2-カルボン酸脱炭酸酵素／微生物を含む研究件

【キーワード】発酵生産 / 微生物 / 酵素反応 / Kolbe-Schmitt反応 / 超臨界CO2条件 (他15件)

【概要】Kolbe-Schmitt反応を触媒する微生物酵素を系統的に探索し、数種の複素環あるいは芳香環カルボン酸の脱炭酸酵素にその活性を認めた。これらの酵素群の反応特性の解析、遺伝子解析、高活性菌株の造成、炭酸固定反応の最適条件等の検討と得られた知見を総括しライブラリー化した。これら酵素はヘテロオリゴマーのサブユニット構造を成し、その低分子サブユニットが酵素の安定性に寄与していることを明らかにした、今後の...

【農学】農芸化学：4-ヒドロキシ安息香酸脱炭酸酵素／微生物を含む研究件

【キーワード】発酵生産 / 微生物 / 酵素反応 / Kolbe-Schmitt反応 / 超臨界CO2条件 (他15件)

【概要】Kolbe-Schmitt反応を触媒する微生物酵素を系統的に探索し、数種の複素環あるいは芳香環カルボン酸の脱炭酸酵素にその活性を認めた。これらの酵素群の反応特性の解析、遺伝子解析、高活性菌株の造成、炭酸固定反応の最適条件等の検討と得られた知見を総括しライブラリー化した。これら酵素はヘテロオリゴマーのサブユニット構造を成し、その低分子サブユニットが酵素の安定性に寄与していることを明らかにした、今後の...

【農学】農芸化学：mRNAシークエンス／微生物を含む研究件

【概要】希少放線菌の一種であるアクチノプラネスは、菌糸状に生育したのち運動性胞子を多数内包する胞子嚢を形成するという複雑な形態分化を行うバクテリアである。胞子嚢は湿潤した環境下で開裂し、飛び出した胞子は好ましい環境まで遊走したのち発芽する。本研究では、本菌の複雑な形態分化を支える分子基盤を多方面から解析し、「細胞の休眠と覚醒」や「細胞運動の制御」という生命現象の根源的な課題に新たな知見を得ることができた。...

【農学】農芸化学：形態分化／微生物を含む研究件

【概要】希少放線菌の一種であるアクチノプラネスは、菌糸状に生育したのち運動性胞子を多数内包する胞子嚢を形成するという複雑な形態分化を行うバクテリアである。胞子嚢は湿潤した環境下で開裂し、飛び出した胞子は好ましい環境まで遊走したのち発芽する。本研究では、本菌の複雑な形態分化を支える分子基盤を多方面から解析し、「細胞の休眠と覚醒」や「細胞運動の制御」という生命現象の根源的な課題に新たな知見を得ることができた。...

【農学】農芸化学：スピロヘータ／微生物を含む研究件

【研究代表者】大熊盛也国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソースセンター, 室長 (10270597)

【概要】Bacteroidales目細菌において、窒素固定あるいは古細菌の水素代謝に関連する遺伝子をゲノム上に有する細菌種を見出し、培養株で活性を検出した。シロアリ腸内の窒素固定と水素利用還元的酢酸生成に働く細菌として、セルロース分解性原生生物の細胞内共生スピロヘータを同定した。この細胞内共生細菌と原生生物の細胞表層に共生するBacteroidales目細菌２種について、シングルセルゲノム解析で機能と共生...

【農学】農芸化学：Bacteroidales目細菌／微生物を含む研究件

【研究代表者】大熊盛也国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソースセンター, 室長 (10270597)

【概要】Bacteroidales目細菌において、窒素固定あるいは古細菌の水素代謝に関連する遺伝子をゲノム上に有する細菌種を見出し、培養株で活性を検出した。シロアリ腸内の窒素固定と水素利用還元的酢酸生成に働く細菌として、セルロース分解性原生生物の細胞内共生スピロヘータを同定した。この細胞内共生細菌と原生生物の細胞表層に共生するBacteroidales目細菌２種について、シングルセルゲノム解析で機能と共生...

【農学】農芸化学：細胸性粘菌／微生物を含む研究件

❏微生物モデルによる動物型細胞質分裂の分子機構解明とその応用(18580069)

【キーワード】微生物 / 細胞質分裂 / 細胞性粘菌 / 細胸性粘菌

【概要】細胞分裂は生命の本質に関わる現象であり、その分子機構解明は、生物学の重要な課題の一つであるとともに、制ガン剤の開発など応用面においても重要である。本研究では、細胞分裂過程のうち細胞質分裂に焦点を絞り、その分子機構解析を行った。細胞質分裂の分子機構は、動物・微生物の細胞と植物細胞で大きく異なるが、本研究は、そのうちヒトなど高等動物の細胞を含む動物型の細胞質分裂を対象とし、細胞壁を持たず高等動物細胞と...

【農学】農芸化学：細胞質分裂／微生物を含む研究件

❏微生物モデルによる動物型細胞質分裂及び基質接着の分子機構と現象間相互作用の解析(21580085)

【キーワード】微生物 / 細胞質分裂 / 細胞性粘菌

【概要】真核微生物細胞性粘菌は、動物型細胞運動現象解析のためのモデル生物である。研究代表者らが発見した細胞質分裂に関わる細胞性粘菌の D411-2pが、細胞運動を司るアクチンと結合、これを束化すること、細胞基質接着にも関わることがわかった。一方、動物で基質接着に重要なベータインテグリンに相当し、細胞質分裂にも関わる細胞性粘菌のタンパク質 Dib11種のうち、新規6種について GFPを用いて局在を調べ、 D...

❏微生物モデルによる動物型細胞質分裂の分子機構解明とその応用(18580069)

【キーワード】微生物 / 細胞質分裂 / 細胞性粘菌 / 細胸性粘菌

【概要】細胞分裂は生命の本質に関わる現象であり、その分子機構解明は、生物学の重要な課題の一つであるとともに、制ガン剤の開発など応用面においても重要である。本研究では、細胞分裂過程のうち細胞質分裂に焦点を絞り、その分子機構解析を行った。細胞質分裂の分子機構は、動物・微生物の細胞と植物細胞で大きく異なるが、本研究は、そのうちヒトなど高等動物の細胞を含む動物型の細胞質分裂を対象とし、細胞壁を持たず高等動物細胞と...

【農学】農芸化学：細胞増殖制御／微生物を含む研究件

【概要】微生物を用いた有用物質生産においては、微生物細胞の増殖に連動して目的物質を生産させる手法と、増殖と物質生産を切り分け細胞増殖が停止した定常期において目的物質を生産させる手法が主にとられている。定常期で目的物質を生産させる手法は、投入した炭素源や窒素源などの資源を効率よく目的物質生産に利用することができる技術として注目を浴びている。本研究では、微生物細胞による定常期における有用物質生産技術の開発に...

【農学】農芸化学：分離培養／微生物を含む研究件

【研究代表者】加藤真悟国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 上級研究員 (40554548)

【キーワード】鉄酸化微生物 / 鉄還元微生物 / ナノ鉱物 / バイオミネラリゼーション / 微生物ダークマター (他11件)

【概要】本研究では、「多種多様な未培養微生物が酸化鉄ナノ鉱物の生成・溶解を駆動し、地球表層環境における様々な元素の挙動・循環を支配している」という作業仮説の検証を通じて、それらの未培養微生物を分離培養により同定し、地球表層環境における「酸化鉄ナノ鉱物の生成・溶解プロセスの実態」と「微生物－酸化鉄ナノ鉱物－多元素の相互作用」を解明することを目的とした。本研究によって得られる成果は、自然界の元素循環に対する新...

【農学】農芸化学：貪食作用／微生物を含む研究件

❏微生物捕食の嗜好性及び貪食作用の分子機構の解明とその応用研究(24658072)

【研究代表者】足立博之東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (00211699)

【キーワード】microbial predation / 微生物捕食 / 微生物 / 細胞性粘菌 / 貪食作用

【概要】96ウェルプレートを用いて細菌が細胞性粘菌により捕食されてハロを形成する能力を調べる実験系を構築し、大腸菌網羅的遺伝子破壊株ライブラリーKeio collection約5,000株を対象に2回行った。その結果、2回に共通してハロ形成速度が著しく小さい8株を同定した。9 cmプレートで再確認したところ、いずれの株でも再現性が見られたが、さらにプレート上の大腸菌の生育が悪いほど速度の減弱が大きく、生育...

【農学】農芸化学：遺伝子破壊／微生物を含む研究件

❏ビフィズス菌-ヒト共生システムの理解を目指した系統的遺伝子破壊株の作製とその解析(25292048)

【概要】我々が開発したビフィズス菌の遺伝子破壊法を用い、ビフィズス菌の腸内環境に対する適応戦略に関わる可能性のある遺伝子群の系統的遺伝子破壊コレクションの作成を行った。ビフィズス菌の二成分制御系のレスポンスレギュレーター(RR)遺伝子9つの破壊株を取得し、そのトランスクリプトーム解析を行った。結果、一つのRR遺伝子が70個以上の遺伝子の発現調節に関与していることがあきらかになった。これらは、酸素耐性、酸耐...

【農学】農芸化学：超臨界CO2条／微生物を含む研究件

【キーワード】発酵生産 / 微生物 / 酵素反応 / Kolbe-Schmitt反応 / 超臨界CO2条件 (他15件)

【概要】Kolbe-Schmitt反応を触媒する微生物酵素を系統的に探索し、数種の複素環あるいは芳香環カルボン酸の脱炭酸酵素にその活性を認めた。これらの酵素群の反応特性の解析、遺伝子解析、高活性菌株の造成、炭酸固定反応の最適条件等の検討と得られた知見を総括しライブラリー化した。これら酵素はヘテロオリゴマーのサブユニット構造を成し、その低分子サブユニットが酵素の安定性に寄与していることを明らかにした、今後の...

【農学】農芸化学：超臨界CO2条件／微生物を含む研究件

【キーワード】発酵生産 / 微生物 / 酵素反応 / Kolbe-Schmitt反応 / 超臨界CO2条件 (他15件)

【概要】Kolbe-Schmitt反応を触媒する微生物酵素を系統的に探索し、数種の複素環あるいは芳香環カルボン酸の脱炭酸酵素にその活性を認めた。これらの酵素群の反応特性の解析、遺伝子解析、高活性菌株の造成、炭酸固定反応の最適条件等の検討と得られた知見を総括しライブラリー化した。これら酵素はヘテロオリゴマーのサブユニット構造を成し、その低分子サブユニットが酵素の安定性に寄与していることを明らかにした、今後の...

【農学】農芸化学：還元的酢酸生成／微生物を含む研究件

【研究代表者】大熊盛也国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソースセンター, 室長 (10270597)

【概要】Bacteroidales目細菌において、窒素固定あるいは古細菌の水素代謝に関連する遺伝子をゲノム上に有する細菌種を見出し、培養株で活性を検出した。シロアリ腸内の窒素固定と水素利用還元的酢酸生成に働く細菌として、セルロース分解性原生生物の細胞内共生スピロヘータを同定した。この細胞内共生細菌と原生生物の細胞表層に共生するBacteroidales目細菌２種について、シングルセルゲノム解析で機能と共生...

【農学】農芸化学：古細菌／微生物を含む研究件

【概要】西部北太平洋海域は，世界でも有数の漁場であり，活発な生物ポンプ作用による二酸化炭素吸収海域でもある．本研究は，西部北太平洋の亜寒帯及び亜熱帯海域に設置された時系列観測点において，微生物群集構造および代謝機能の網羅的解析を行うことにより，亜寒帯及び亜熱帯外洋域における微生物機能の時系列変動を比較解析した初めての例として，貴重なデータと成果を得ることができた．さらに，次世代型のメタゲノム解析・評価シス...

【農学】農芸化学：胞子形成／微生物を含む研究件

【概要】出芽酵母の胞子形成は、ダイナミックな細胞内再編成の過程である。本研究では、この過程で出現する前胞子膜の形成機構を解析することにより、細胞内新規膜構造形成機構の解明を目指した。この過程において働く、１型脱リン酸化酵素については、そのターゲットに迫った。また、この過程に必須なVps13を含む複合体については、他のコンタクトサイトタンパク質と協調することにより、小胞体と前胞子膜のコンタクトサイトを形成し...

【農学】農芸化学：胞子嚢／微生物を含む研究件

【概要】希少放線菌の一種であるアクチノプラネスは、菌糸状に生育したのち運動性胞子を多数内包する胞子嚢を形成するという複雑な形態分化を行うバクテリアである。胞子嚢は湿潤した環境下で開裂し、飛び出した胞子は好ましい環境まで遊走したのち発芽する。本研究では、本菌の複雑な形態分化を支える分子基盤を多方面から解析し、「細胞の休眠と覚醒」や「細胞運動の制御」という生命現象の根源的な課題に新たな知見を得ることができた。...

【農学】農芸化学：脂質輸送／微生物を含む研究件

【概要】出芽酵母の胞子形成は、ダイナミックな細胞内再編成の過程である。本研究では、この過程で出現する前胞子膜の形成機構を解析することにより、細胞内新規膜構造形成機構の解明を目指した。この過程において働く、１型脱リン酸化酵素については、そのターゲットに迫った。また、この過程に必須なVps13を含む複合体については、他のコンタクトサイトタンパク質と協調することにより、小胞体と前胞子膜のコンタクトサイトを形成し...

【農学】農芸化学：発酵／微生物を含む研究件

❏中区分27:化学工学およびその関連分野(0)

【キーワード】speculative ethics / more-than-human / ACI / 発酵 / 微生物 (他8件)

【概要】本研究は，近年，特に欧米を中心として活発になっている脱人間中心主義の議論のなかで扱われる「モアザンヒューマン」，つまり人間以外の自然存在を「人間以上の存在」と捉え，人間と自然の対称性を回復するために用いられる概念を，アジア各地の発酵食品産業における自然観，宗教的価値観，そして文化背景と接続した上で，情報技術の設計に応用するフレームを確立することを目的とする．そのための方法として，初年度より日本，...

【概要】本研究は、2018年に研究代表者らが多分野の最先端技術を結集させて開発した独自技術であるインテリジェント画像活性細胞選抜法（Intelligent Image-Activated Cell Sorting; iIACS）[Nitta et al, Cell 175, 266 (2018)]を基盤に、従来手法よりも1000倍以上高速で深層学習を用いたリアルタイム多変量分析による指向性進化法「インテリ...

【農学】農芸化学：発酵生産／微生物を含む研究件

【キーワード】発酵生産 / 微生物 / 酵素反応 / Kolbe-Schmitt反応 / 超臨界CO2条件 (他15件)

【概要】Kolbe-Schmitt反応を触媒する微生物酵素を系統的に探索し、数種の複素環あるいは芳香環カルボン酸の脱炭酸酵素にその活性を認めた。これらの酵素群の反応特性の解析、遺伝子解析、高活性菌株の造成、炭酸固定反応の最適条件等の検討と得られた知見を総括しライブラリー化した。これら酵素はヘテロオリゴマーのサブユニット構造を成し、その低分子サブユニットが酵素の安定性に寄与していることを明らかにした、今後の...

【農学】農芸化学：運動性胞子／微生物を含む研究件

【概要】希少放線菌の一種であるアクチノプラネスは、菌糸状に生育したのち運動性胞子を多数内包する胞子嚢を形成するという複雑な形態分化を行うバクテリアである。胞子嚢は湿潤した環境下で開裂し、飛び出した胞子は好ましい環境まで遊走したのち発芽する。本研究では、本菌の複雑な形態分化を支える分子基盤を多方面から解析し、「細胞の休眠と覚醒」や「細胞運動の制御」という生命現象の根源的な課題に新たな知見を得ることができた。...

【農学】農芸化学：定常期／微生物を含む研究件

【概要】微生物を用いた有用物質生産においては、微生物細胞の増殖に連動して目的物質を生産させる手法と、増殖と物質生産を切り分け細胞増殖が停止した定常期において目的物質を生産させる手法が主にとられている。定常期で目的物質を生産させる手法は、投入した炭素源や窒素源などの資源を効率よく目的物質生産に利用することができる技術として注目を浴びている。本研究では、微生物細胞による定常期における有用物質生産技術の開発に...

【農学】農芸化学：キャリアタンパク質／微生物を含む研究件

❏アミノ基キャリアタンパク質を介する生合成機構の解明と二次代謝産物構造多様性の拡張(17H06168)

【概要】アミノ基キャリアタンパク質(AmCP)は、自身のC末端にアミノ基を介して結合した基質を生合成酵素に運ぶ新しいタンパク質である。本研究では、放線菌を主たる研究対象として各生合成酵素の立体構造及びAmCP認識機構を解明すると共に、AmCPを介して二次代謝産物を生合成するシステムによる天然化合物の構造多様性を創出・拡張機構を解明することを目指したものであり、いくつかの新規かつユニークな機構の発見・解明に...

【概要】我々は、T. thermophilus、Sulfolobus、Thermococcusにおいて、アミノ基を認識し結合する新奇なキャリアタンパク質（アミノ基キャリアタンパク質；AmCP）を介するリジン・アルギニン生合成を見出してきた。本研究では、リジン・アルギニン生合成において鍵となる個々の酵素のAmCP複合体の構造解析をおこなう。さらに、この生合成においては、各酵素とAmCPが超酵素複合体（メタボ...

【農学】農芸化学：気質特異性／微生物を含む研究件

【キーワード】Thermus属細菌 / リジン生合成 / 基質特異性 / X線結晶構造解析 / 分子進化工学 (他12件)

【概要】1)Thermus thermophilusにおいて、ホモアコニターゼの酵素学的諸性質を解析し、同酵素が第3番目の反応を触媒出来るものの、第2番目については触媒出来ないことを明らかにした。2)αアミノアジピン酸アミノ基転移酵素(AAA-AT)について、ピリドキサールリン酸(PLP)複合体構造、およびPLP+ロイシン複合体構造などをX線結晶構造解析により決定した。AAA-ATは、リジン生合成の基質で...

【農学】農芸化学：Thermus属細菌／微生物を含む研究件

【キーワード】Thermus属細菌 / リジン生合成 / 基質特異性 / X線結晶構造解析 / 分子進化工学 (他12件)

【概要】1)Thermus thermophilusにおいて、ホモアコニターゼの酵素学的諸性質を解析し、同酵素が第3番目の反応を触媒出来るものの、第2番目については触媒出来ないことを明らかにした。2)αアミノアジピン酸アミノ基転移酵素(AAA-AT)について、ピリドキサールリン酸(PLP)複合体構造、およびPLP+ロイシン複合体構造などをX線結晶構造解析により決定した。AAA-ATは、リジン生合成の基質で...

【農学】農芸化学：マレイマイシン／微生物を含む研究件

❏アミノ基キャリアタンパク質を介する生合成機構の解明と二次代謝産物構造多様性の拡張(17H06168)

【概要】アミノ基キャリアタンパク質(AmCP)は、自身のC末端にアミノ基を介して結合した基質を生合成酵素に運ぶ新しいタンパク質である。本研究では、放線菌を主たる研究対象として各生合成酵素の立体構造及びAmCP認識機構を解明すると共に、AmCPを介して二次代謝産物を生合成するシステムによる天然化合物の構造多様性を創出・拡張機構を解明することを目指したものであり、いくつかの新規かつユニークな機構の発見・解明に...

【農学】農芸化学：好気／微生物を含む研究件

【概要】1.光合成遺伝子発現に対するRegBAとFnrLの役割嫌気性光合成細菌では、環境中の酸素濃度に応答する転写調節因子RegBAとFnrLが光合成遺伝子発現に重要な役割を果たしている。R.denitrificans OCh114において、これらの遺伝子破壊株を作製し、表現型解析とトランスクリプトーム解析によりこれら調節因子の機能を解析したところ、RegAはOCh114の光合成遺伝子の発現制御に直接関...

【概要】通性嫌気性細菌である緑膿菌、酸素非発生型光合成細菌、好熱性水素細菌を対象として、全ゲノム情報に基づくマイクロアレイ解析を中心に、微好気環境に特異的な微生物代謝について研究を行い、好気呼吸に関与する末端酸化酵素を含めたエネルギー代謝制御の全容と、その制御を行う転写調節因子を明らかにした。特に緑膿菌においては、微好気呼吸を担う高親和性酵素がサブユニット交換により機能改変する新たなメカニズムを解明した。...

【農学】農芸化学：ミルクオリゴ糖／微生物を含む研究件

❏ビフィズス菌-ヒト共生システムの理解を目指した系統的遺伝子破壊株の作製とその解析(25292048)

【概要】我々が開発したビフィズス菌の遺伝子破壊法を用い、ビフィズス菌の腸内環境に対する適応戦略に関わる可能性のある遺伝子群の系統的遺伝子破壊コレクションの作成を行った。ビフィズス菌の二成分制御系のレスポンスレギュレーター(RR)遺伝子9つの破壊株を取得し、そのトランスクリプトーム解析を行った。結果、一つのRR遺伝子が70個以上の遺伝子の発現調節に関与していることがあきらかになった。これらは、酸素耐性、酸耐...

【農学】農芸化学：メタン菌／微生物を含む研究件

【概要】生物の種分化過程には様々な類型がある。本研究では、シロアリ腸内共生原生生物（単細胞真核生物）を題材として、原生生物と原核生物（細菌とアーキア）の細胞共生が原生生物の同所的種分化を引き起こすという仮説を立て、その検証を行った。その結果、材料とした原生生物はこれまで1属1種と考えられていたが、細胞内にメタン生成アーキアが共生するか否かで明確に2種に分離されることを明らかにした。また、同共生アーキアのゲ...

【概要】本研究はバングラデシュやタイなどのヒ素による汚染が深刻な地域のヒ素除去プロセスのオプションとして、土壌、上水汚泥など高濃度にヒ素を含有している固形物から微生物の機能を用いヒ素を除去するプロセスを開発することが本研究の最終的なゴールであるが、それを達成するためにはヒ素気化に関する様々な基礎的な知見を得る必要がある。本研究で着目したのは一部のメタン生成菌などが有している無機ヒ素のメチル化能力である。本...

【農学】農芸化学：微好気／微生物を含む研究件

【概要】通性嫌気性細菌である緑膿菌、酸素非発生型光合成細菌、好熱性水素細菌を対象として、全ゲノム情報に基づくマイクロアレイ解析を中心に、微好気環境に特異的な微生物代謝について研究を行い、好気呼吸に関与する末端酸化酵素を含めたエネルギー代謝制御の全容と、その制御を行う転写調節因子を明らかにした。特に緑膿菌においては、微好気呼吸を担う高親和性酵素がサブユニット交換により機能改変する新たなメカニズムを解明した。...

【農学】農芸化学：可逆的脱炭酸反応／微生物を含む研究件

【キーワード】発酵生産 / 微生物 / 酵素反応 / Kolbe-Schmitt反応 / 超臨界CO2条件 (他15件)

【概要】Kolbe-Schmitt反応を触媒する微生物酵素を系統的に探索し、数種の複素環あるいは芳香環カルボン酸の脱炭酸酵素にその活性を認めた。これらの酵素群の反応特性の解析、遺伝子解析、高活性菌株の造成、炭酸固定反応の最適条件等の検討と得られた知見を総括しライブラリー化した。これら酵素はヘテロオリゴマーのサブユニット構造を成し、その低分子サブユニットが酵素の安定性に寄与していることを明らかにした、今後の...

【農学】農芸化学：有用物質生産／微生物を含む研究件

【概要】微生物を用いた有用物質生産においては、微生物細胞の増殖に連動して目的物質を生産させる手法と、増殖と物質生産を切り分け細胞増殖が停止した定常期において目的物質を生産させる手法が主にとられている。定常期で目的物質を生産させる手法は、投入した炭素源や窒素源などの資源を効率よく目的物質生産に利用することができる技術として注目を浴びている。本研究では、微生物細胞による定常期における有用物質生産技術の開発に...

【キーワード】ナノバブル / エチレン / プロトプラスト / バイオリアクター / 追熟 (他10件)

【概要】独自に構築したナノバブル生成システムにより様々なガスのナノバブルを高効率に生成し、種々の培養系に適用できた。酵母や植物の細胞やプロトプラストを用いて種々検討した結果、プロトプラストは細胞に比べて高い物質移動能やペリプラズムに蓄積する有用物質のフィードバック制御からの解放など、優れた特性を有することが示唆された。プロトプラストはナノバブルに対する応答性が高い可能性が示唆された。ナノバブルを酵母や種々...

【農学】農芸化学：酵母細胞壁／微生物を含む研究件

❏真菌細胞壁グルカン合成機構の総合的解明(15K07352)

【研究代表者】依田幸司東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 名誉教授 (20143406)

【キーワード】微生物機能 / 酵母細胞壁 / 微生物

【概要】Saccharomyces cerevisiae等の酵母や真菌の細胞壁の必須構成成分であるβ-1, 6-グルカンの合成機構解明を目指した研究を行った．β-1,6-グルカン合成経路において重要な機能をもつことが予想されるKre5, Kre6およびKre9について主に生化学的な手法を用いて解析し，その機能や相互作用に関する新知見を得た．これらは，β-1, 6-グルカンの合成経路を標的として抗真菌作用を...

【農学】農芸化学：Yarrowia ／微生物を含む研究件

❏モータータンパク質融合型キチン合成酵素の機能と分子動態に関する総合的研究(20380045)

【研究代表者】堀内裕之東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (00209280)

【キーワード】微生物 / バイオテクノロジー / 糸状菌 / Yarrowia / 細胞壁

【概要】キチン合成酵素の一部はそのN末端側にモータータンパク質であるミオシンと相同性を有するドメインを持つ。本研究では子嚢菌類の糸状菌Aspergillus nidulansと二形性酵母Yarrowia lipolyticaを用いて、モータータンパク質融合型キチン合成酵素の機能解析を行った。またA. nidulansについてはそれらキチン合成酵素と相互作用するタンパク質の探索も行った。その結果、Y. li...

【農学】農芸化学：微生物学／微生物を含む研究件

【研究代表者】尾仲宏康東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任教授 (80315829)

【キーワード】peptide / biosynthesis / microbiology / ribosome synthesis / post-translational (他13件)

【概要】創薬における構造プラットフォームとして非常に有望な中分子天然物であるリボゾーム翻訳後修飾ペプチド（RiPPs）は、アミノ酸配列の組み合わせとアミノ酸側鎖の翻訳後修飾により、極めて多様な構造バリエーションを取ることが可能である。RiPPsの更なる有効活用のためには、様々な化学構造のRiPPsを自由自在に創製できる技術が必要である。本研究では申請者自ら発見したラクタゾール(LZ)、ゴードスポリン(GS...

【農学】農芸化学：微生物機能／微生物を含む研究件

❏真菌細胞壁グルカン合成機構の総合的解明(15K07352)

【研究代表者】依田幸司東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 名誉教授 (20143406)

【キーワード】微生物機能 / 酵母細胞壁 / 微生物

【概要】Saccharomyces cerevisiae等の酵母や真菌の細胞壁の必須構成成分であるβ-1, 6-グルカンの合成機構解明を目指した研究を行った．β-1,6-グルカン合成経路において重要な機能をもつことが予想されるKre5, Kre6およびKre9について主に生化学的な手法を用いて解析し，その機能や相互作用に関する新知見を得た．これらは，β-1, 6-グルカンの合成経路を標的として抗真菌作用を...

【研究代表者】大熊盛也国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソースセンター, 室長 (10270597)

【概要】Bacteroidales目細菌において、窒素固定あるいは古細菌の水素代謝に関連する遺伝子をゲノム上に有する細菌種を見出し、培養株で活性を検出した。シロアリ腸内の窒素固定と水素利用還元的酢酸生成に働く細菌として、セルロース分解性原生生物の細胞内共生スピロヘータを同定した。この細胞内共生細菌と原生生物の細胞表層に共生するBacteroidales目細菌２種について、シングルセルゲノム解析で機能と共生...

【概要】ペプチドは近年注目を集めている機能性食品や医薬品原料として期待されている。本研究では、ポリアミノ酸合成酵素の機能解析を目指して、種々の新規なポリアミノ酸生産菌の取得とライブラリー化、ならびに合成機構に関する検討を行った。色素排除を指標としたスクリーニングとMALDI-TOF MS解析により、新規な塩基性ポリアミノ酸生産菌を含む種々の生産菌を取得した。また、 NPRS様配列の取得と発現解析を通して...

【農学】農芸化学：微生物進化／微生物を含む研究件

【研究代表者】大熊盛也国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソースセンター, 室長 (10270597)

【概要】Bacteroidales目細菌において、窒素固定あるいは古細菌の水素代謝に関連する遺伝子をゲノム上に有する細菌種を見出し、培養株で活性を検出した。シロアリ腸内の窒素固定と水素利用還元的酢酸生成に働く細菌として、セルロース分解性原生生物の細胞内共生スピロヘータを同定した。この細胞内共生細菌と原生生物の細胞表層に共生するBacteroidales目細菌２種について、シングルセルゲノム解析で機能と共生...

【農学】農芸化学：微生物代謝／微生物を含む研究件

【概要】本研究ではまず化学合成細菌・光合成細菌の純粋培養を行い、脂肪酸の炭素・水素同位体比分析を行った。硫黄同位体比に関しては硫酸還元と硫黄不均化に注目し、それぞれの四種硫黄同位体的特徴付けに取り組んだ。。フィールド研究に関しては、コスタリカの温泉水及び堆積物分析による炭素循環解析、成層湖涌池における微生物相と炭素循環解析、モンゴルの永久凍土帯湖底堆積物試料中硫黄同位体分析による気候変動解析に携わった。...

【農学】農芸化学：微生物捕食／微生物を含む研究件

❏微生物捕食の嗜好性及び貪食作用の分子機構の解明とその応用研究(24658072)

【研究代表者】足立博之東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (00211699)

【キーワード】microbial predation / 微生物捕食 / 微生物 / 細胞性粘菌 / 貪食作用

【概要】96ウェルプレートを用いて細菌が細胞性粘菌により捕食されてハロを形成する能力を調べる実験系を構築し、大腸菌網羅的遺伝子破壊株ライブラリーKeio collection約5,000株を対象に2回行った。その結果、2回に共通してハロ形成速度が著しく小さい8株を同定した。9 cmプレートで再確認したところ、いずれの株でも再現性が見られたが、さらにプレート上の大腸菌の生育が悪いほど速度の減弱が大きく、生育...

【農学】農芸化学：コンポスト／微生物を含む研究件

【概要】本研究の主たる成果は,以下の点に集約される. 1.無機複合材料の硬化から劣化過程を時空間上で予測する熱力学連成解析システム「DuCOM」をベースに、微生物による有機物分解反応を逐一シミュレーション可能な「BioDuCOM」システムの構築に成功した.熱エネルギー,水分移動,および酸素移動と好気性微生物反応モデルを連成させることで,任意の形状,寸法,温度・湿度・通気に対する環境条件のもと,反応過程をシ...

【農学】農芸化学：脱炭酸酵素／微生物を含む研究件

【キーワード】発酵生産 / 微生物 / 酵素反応 / Kolbe-Schmitt反応 / 超臨界CO2条件 (他15件)

【概要】Kolbe-Schmitt反応を触媒する微生物酵素を系統的に探索し、数種の複素環あるいは芳香環カルボン酸の脱炭酸酵素にその活性を認めた。これらの酵素群の反応特性の解析、遺伝子解析、高活性菌株の造成、炭酸固定反応の最適条件等の検討と得られた知見を総括しライブラリー化した。これら酵素はヘテロオリゴマーのサブユニット構造を成し、その低分子サブユニットが酵素の安定性に寄与していることを明らかにした、今後の...

【農学】農芸化学：Kolbe-Schmitt反応／微生物を含む研究件

【キーワード】発酵生産 / 微生物 / 酵素反応 / Kolbe-Schmitt反応 / 超臨界CO2条件 (他15件)

【概要】Kolbe-Schmitt反応を触媒する微生物酵素を系統的に探索し、数種の複素環あるいは芳香環カルボン酸の脱炭酸酵素にその活性を認めた。これらの酵素群の反応特性の解析、遺伝子解析、高活性菌株の造成、炭酸固定反応の最適条件等の検討と得られた知見を総括しライブラリー化した。これら酵素はヘテロオリゴマーのサブユニット構造を成し、その低分子サブユニットが酵素の安定性に寄与していることを明らかにした、今後の...

【農学】農芸化学：エチレン／微生物を含む研究件

【キーワード】ナノバブル / エチレン / プロトプラスト / バイオリアクター / 追熟 (他10件)

【概要】独自に構築したナノバブル生成システムにより様々なガスのナノバブルを高効率に生成し、種々の培養系に適用できた。酵母や植物の細胞やプロトプラストを用いて種々検討した結果、プロトプラストは細胞に比べて高い物質移動能やペリプラズムに蓄積する有用物質のフィードバック制御からの解放など、優れた特性を有することが示唆された。プロトプラストはナノバブルに対する応答性が高い可能性が示唆された。ナノバブルを酵母や種々...

【農学】農芸化学：生物的窒素固定／微生物を含む研究件

【キーワード】窒素固定微生物 / 鉄還元細菌 / 陸域土壌 / Anaeromyxobacter / Geobacter (他14件)

【概要】世界（農耕地、底泥、森林、砂漠、極地土壌）および日本（水田、畑、森林、底泥）の土壌メタゲノム解析の結果、多くの地点でGeobacterとAnaeromyxobacterの窒素固定遺伝子が検出され、鉄還元細菌による窒素固定が陸域環境において普遍的である可能性が示された。土壌からGeobacterならびにAnaeromyxobacterを多数分離し、窒素固定活性を確認した。主に水田から分離したGeo...

【農学】農芸化学：イオウ／微生物を含む研究件

❏海底熱水系における化学合成細菌と硫化鉱物間の硫黄同位体及び微量元素交換反応の研究(13304043)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / ガスハイドレート / 冷湧水帯 / イオウ (他20件)

【概要】海底熱水系・冷湧水系の海底面下には、高い化学的自由エネルギーのフラックスに支えられた、大規模な地下生物圏が存在している可能性がある。この地下生物圏は、地球表層における光合成とは全く独立に有機物を化学合成していると考えられ、全地球上の炭素などの物質収支を解明する上からもその生産規模の推定が重要な課題となっている。そこで、海底熱水域、ガスハイドレート地域、および化石海底熱水鉱床から試料を採集し、主と...

【農学】農芸化学：鉄還元菌／微生物を含む研究件

【研究代表者】加藤真悟国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 上級研究員 (40554548)

【キーワード】鉄酸化微生物 / 鉄還元微生物 / ナノ鉱物 / バイオミネラリゼーション / 微生物ダークマター (他11件)

【概要】本研究では、「多種多様な未培養微生物が酸化鉄ナノ鉱物の生成・溶解を駆動し、地球表層環境における様々な元素の挙動・循環を支配している」という作業仮説の検証を通じて、それらの未培養微生物を分離培養により同定し、地球表層環境における「酸化鉄ナノ鉱物の生成・溶解プロセスの実態」と「微生物－酸化鉄ナノ鉱物－多元素の相互作用」を解明することを目的とした。本研究によって得られる成果は、自然界の元素循環に対する新...

【キーワード】窒素固定微生物 / 鉄還元細菌 / 陸域土壌 / Anaeromyxobacter / Geobacter (他14件)

【概要】世界（農耕地、底泥、森林、砂漠、極地土壌）および日本（水田、畑、森林、底泥）の土壌メタゲノム解析の結果、多くの地点でGeobacterとAnaeromyxobacterの窒素固定遺伝子が検出され、鉄還元細菌による窒素固定が陸域環境において普遍的である可能性が示された。土壌からGeobacterならびにAnaeromyxobacterを多数分離し、窒素固定活性を確認した。主に水田から分離したGeo...

【農学】農芸化学：鉄還元細菌／微生物を含む研究件

【キーワード】窒素固定微生物 / 鉄還元細菌 / 陸域土壌 / Anaeromyxobacter / Geobacter (他14件)

【概要】世界（農耕地、底泥、森林、砂漠、極地土壌）および日本（水田、畑、森林、底泥）の土壌メタゲノム解析の結果、多くの地点でGeobacterとAnaeromyxobacterの窒素固定遺伝子が検出され、鉄還元細菌による窒素固定が陸域環境において普遍的である可能性が示された。土壌からGeobacterならびにAnaeromyxobacterを多数分離し、窒素固定活性を確認した。主に水田から分離したGeo...

【農学】農芸化学：ミネラル／微生物を含む研究件

【キーワード】微生物 / ミネラル / 細胞外電子伝達 / 微生物燃料電池 / 蓄電部材 (他17件)

【概要】新規蓄放電物質生成微生物を取得する為、嫌気的に微生物を分離した結果、本物質を生成する単一微生物の分離に成功した。本物質の充電容量は約80 μAh mg-1であった。XRDおよびEDX解析から本物質は鉄と硫黄で構成されたMackinawiteであることが判明した。本物質を添加した負極を装着した微生物燃料電池（MFC）と本細菌を接種したところ、微生物からの電子移動と蓄電が確認された。ゲノム解析の結果、...

【農学】農芸化学：ビフィズス菌／微生物を含む研究件

❏ビフィズス菌-ヒト共生システムの理解を目指した系統的遺伝子破壊株の作製とその解析(25292048)

【概要】我々が開発したビフィズス菌の遺伝子破壊法を用い、ビフィズス菌の腸内環境に対する適応戦略に関わる可能性のある遺伝子群の系統的遺伝子破壊コレクションの作成を行った。ビフィズス菌の二成分制御系のレスポンスレギュレーター(RR)遺伝子9つの破壊株を取得し、そのトランスクリプトーム解析を行った。結果、一つのRR遺伝子が70個以上の遺伝子の発現調節に関与していることがあきらかになった。これらは、酸素耐性、酸耐...

【農学】農芸化学：哺乳類／微生物を含む研究件

【概要】放線菌 Streptomyces hygroscopicusから自然免疫抑制物質として新規トルコスタチン類縁体を単離し、Streptomyces sp. から転写・翻訳阻害作用を有する新規オウレリン酸類縁体を単離した。また、自然免疫活性化物質ゴニトリドAの立体構造を決定し、その同族体を単離した。加えて、合成したセラストラマイシンA、ゴニトリドA誘導体の活性を検討し、セラストラマイシンAよりも強力な...

【農学】農芸化学：機能性／微生物を含む研究件

【概要】機能性を有する水溶性ポリマーに生分解性を付与するための分子設計としてポリマーに種々の酵素反応に活性を示すことが予想される官能基を種々の位置に導入する方法について検討を行い、得られたものについて、生分解性及び分解菌の単離同定と分解機構の推定を行った。今年度は特にラジカル共重合によりポリアクリル酸鎖などのポリカルボン酸鎖に容易に導入が可能で、かつ前年度の研究で生分解性が認められたビニルオキシ酢酸につい...

【農学】農芸化学：メタゲノミクス／微生物を含む研究件

【概要】西部北太平洋海域は，世界でも有数の漁場であり，活発な生物ポンプ作用による二酸化炭素吸収海域でもある．本研究は，西部北太平洋の亜寒帯及び亜熱帯海域に設置された時系列観測点において，微生物群集構造および代謝機能の網羅的解析を行うことにより，亜寒帯及び亜熱帯外洋域における微生物機能の時系列変動を比較解析した初めての例として，貴重なデータと成果を得ることができた．さらに，次世代型のメタゲノム解析・評価シス...

【農学】生産環境農学：難培養／微生物を含む研究件

【概要】生物の種分化過程には様々な類型がある。本研究では、シロアリ腸内共生原生生物（単細胞真核生物）を題材として、原生生物と原核生物（細菌とアーキア）の細胞共生が原生生物の同所的種分化を引き起こすという仮説を立て、その検証を行った。その結果、材料とした原生生物はこれまで1属1種と考えられていたが、細胞内にメタン生成アーキアが共生するか否かで明確に2種に分離されることを明らかにした。また、同共生アーキアのゲ...

【研究代表者】本郷裕一独立行政法人理化学研究所, 前田バイオ工学研究室, 協力研究員 (90392117)

【概要】地球上の99%以上の微生物種は培養法が不明であり、その生理・生態はほとんど未知である。本研究では、シロアリ腸内に共生する培養不能細菌の1種の少数細胞から、DNA合成酵素を使用することで全遺伝子情報を1千万倍に増幅して完全解読する手法の確立を試み、世界で初めて成功した。これにより、これまで詳細が不明であったシロアリと腸内原生生物、腸内細菌の複雑な3者共生機構を世界で初めて明らかにした。 ...

【農学】生産環境農学：嫌気／微生物を含む研究件

【概要】1.光合成遺伝子発現に対するRegBAとFnrLの役割嫌気性光合成細菌では、環境中の酸素濃度に応答する転写調節因子RegBAとFnrLが光合成遺伝子発現に重要な役割を果たしている。R.denitrificans OCh114において、これらの遺伝子破壊株を作製し、表現型解析とトランスクリプトーム解析によりこれら調節因子の機能を解析したところ、RegAはOCh114の光合成遺伝子の発現制御に直接関...

【概要】通性嫌気性細菌である緑膿菌、酸素非発生型光合成細菌、好熱性水素細菌を対象として、全ゲノム情報に基づくマイクロアレイ解析を中心に、微好気環境に特異的な微生物代謝について研究を行い、好気呼吸に関与する末端酸化酵素を含めたエネルギー代謝制御の全容と、その制御を行う転写調節因子を明らかにした。特に緑膿菌においては、微好気呼吸を担う高親和性酵素がサブユニット交換により機能改変する新たなメカニズムを解明した。...

【農学】生産環境農学：感染機構／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、バクテリオファージの収縮性尾部を対象として、ナノマシーンとしての尾部の分子集合機構および作動原理を分子・原子レベルで明らかにしようとするものである。3年間の成果のうち、特に重要なものは以下の通りである。パーデュー大学ロスマン教授のグループとの共同研究により、尾部収縮後の構造が電顕画像からの3次元像再構成によって明らかになった。収縮後の低分解能の電子密度にもこれまでに決定された7つの蛋白...

【農学】生産環境農学：リゾチーム／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、バクテリオファージの収縮性尾部を対象として、ナノマシーンとしての尾部の分子集合機構および作動原理を分子・原子レベルで明らかにしようとするものである。3年間の成果のうち、特に重要なものは以下の通りである。パーデュー大学ロスマン教授のグループとの共同研究により、尾部収縮後の構造が電顕画像からの3次元像再構成によって明らかになった。収縮後の低分解能の電子密度にもこれまでに決定された7つの蛋白...

【農学】生産環境農学：海洋細菌／微生物を含む研究件

【概要】西部北太平洋海域は，世界でも有数の漁場であり，活発な生物ポンプ作用による二酸化炭素吸収海域でもある．本研究は，西部北太平洋の亜寒帯及び亜熱帯海域に設置された時系列観測点において，微生物群集構造および代謝機能の網羅的解析を行うことにより，亜寒帯及び亜熱帯外洋域における微生物機能の時系列変動を比較解析した初めての例として，貴重なデータと成果を得ることができた．さらに，次世代型のメタゲノム解析・評価シス...

【キーワード】プロテオロドプシン / 光従属栄養 / Flavobacteria / 物質循環 / 海洋 (他9件)

【概要】本研究では、2000年に海洋細菌から見つかった光駆動型プロトンポンプであるプロテオロドプシン(以下PR)の生物機能を、分離培養株を用いて詳細に解析し、PRのプロトン排出速度および利用波長領域を明らかにすることに成功した。従来、PR遺伝子を持つ細菌は難培養性であると考えられてきたが、本研究で多数の分離培養に成功した。 ...

【農学】生産環境農学：スクアレン／微生物を含む研究件

【キーワード】合成生物学 / 進化分子工学 / スクリーニング / トリテルペン / オキシドスクアレン (他19件)

【概要】30,000を超えると云われるトリテルペン類の全てが，スクアレンを原料として生合成される．これらの骨格形成に関わる未知の遺伝子探索と機能改良のため，不可視であった細胞内のスクアレンの消費活性を色スクリーニングする手法を開発した．この手法を用いて得たスクアレン環化酵素の活性変異体を用いた人工経路を構成し，自然界には見つかっていない種々の非天然トリテルペン合成経路を確立することに成功した． ...

【農学】生産環境農学：難培養微生物／微生物を含む研究件

【研究代表者】大熊盛也国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソースセンター, 室長 (10270597)

【概要】Bacteroidales目細菌において、窒素固定あるいは古細菌の水素代謝に関連する遺伝子をゲノム上に有する細菌種を見出し、培養株で活性を検出した。シロアリ腸内の窒素固定と水素利用還元的酢酸生成に働く細菌として、セルロース分解性原生生物の細胞内共生スピロヘータを同定した。この細胞内共生細菌と原生生物の細胞表層に共生するBacteroidales目細菌２種について、シングルセルゲノム解析で機能と共生...

【農学】生産環境農学：プロトプラスト／微生物を含む研究件

【キーワード】ナノバブル / エチレン / プロトプラスト / バイオリアクター / 追熟 (他10件)

【概要】独自に構築したナノバブル生成システムにより様々なガスのナノバブルを高効率に生成し、種々の培養系に適用できた。酵母や植物の細胞やプロトプラストを用いて種々検討した結果、プロトプラストは細胞に比べて高い物質移動能やペリプラズムに蓄積する有用物質のフィードバック制御からの解放など、優れた特性を有することが示唆された。プロトプラストはナノバブルに対する応答性が高い可能性が示唆された。ナノバブルを酵母や種々...

【農学】生産環境農学：べん毛／微生物を含む研究件

【概要】希少放線菌の一種であるアクチノプラネスは、菌糸状に生育したのち運動性胞子を多数内包する胞子嚢を形成するという複雑な形態分化を行うバクテリアである。胞子嚢は湿潤した環境下で開裂し、飛び出した胞子は好ましい環境まで遊走したのち発芽する。本研究では、本菌の複雑な形態分化を支える分子基盤を多方面から解析し、「細胞の休眠と覚醒」や「細胞運動の制御」という生命現象の根源的な課題に新たな知見を得ることができた。...

【農学】生産環境農学：リン獲得戦略／微生物を含む研究件

❏有望系統AZ-97とマダガスカルリン欠乏土壌を基盤とするイネのリン獲得戦略の解明(19KK0154)

【研究代表者】高井俊之国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 生産環境・畜産領域, 主任研究員 (40547725)

【概要】課題1: リン欠乏環境における「AZ-97」の高いリン獲得能のメカニズムの解明昨年度までに行ったポット試験において、微生物叢の解析を更に進めた結果、「AZ-97」と「IR64」間で、土壌滅菌後の微生物叢に差が生じていることを明らかにした。特に「AZ-97」のAlphaproteobacteriaの量が「IR64」よりも有意に多いことが判明した。これらを知見を加えて、論文執筆を開始した。課題2:...

【農学】生産環境農学：リン欠乏土壌／微生物を含む研究件

❏有望系統AZ-97とマダガスカルリン欠乏土壌を基盤とするイネのリン獲得戦略の解明(19KK0154)

【研究代表者】高井俊之国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 生産環境・畜産領域, 主任研究員 (40547725)

【概要】課題1: リン欠乏環境における「AZ-97」の高いリン獲得能のメカニズムの解明昨年度までに行ったポット試験において、微生物叢の解析を更に進めた結果、「AZ-97」と「IR64」間で、土壌滅菌後の微生物叢に差が生じていることを明らかにした。特に「AZ-97」のAlphaproteobacteriaの量が「IR64」よりも有意に多いことが判明した。これらを知見を加えて、論文執筆を開始した。課題2:...

【農学】生産環境農学：AZ-97 ／微生物を含む研究件

❏有望系統AZ-97とマダガスカルリン欠乏土壌を基盤とするイネのリン獲得戦略の解明(19KK0154)

【研究代表者】高井俊之国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 生産環境・畜産領域, 主任研究員 (40547725)

【概要】課題1: リン欠乏環境における「AZ-97」の高いリン獲得能のメカニズムの解明昨年度までに行ったポット試験において、微生物叢の解析を更に進めた結果、「AZ-97」と「IR64」間で、土壌滅菌後の微生物叢に差が生じていることを明らかにした。特に「AZ-97」のAlphaproteobacteriaの量が「IR64」よりも有意に多いことが判明した。これらを知見を加えて、論文執筆を開始した。課題2:...

【農学】生産環境農学：DNAマーカー設計／微生物を含む研究件

❏有望系統AZ-97とマダガスカルリン欠乏土壌を基盤とするイネのリン獲得戦略の解明(19KK0154)

【研究代表者】高井俊之国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 生産環境・畜産領域, 主任研究員 (40547725)

【概要】課題1: リン欠乏環境における「AZ-97」の高いリン獲得能のメカニズムの解明昨年度までに行ったポット試験において、微生物叢の解析を更に進めた結果、「AZ-97」と「IR64」間で、土壌滅菌後の微生物叢に差が生じていることを明らかにした。特に「AZ-97」のAlphaproteobacteriaの量が「IR64」よりも有意に多いことが判明した。これらを知見を加えて、論文執筆を開始した。課題2:...

【農学】生産環境農学：トウジンビエ／微生物を含む研究件

【概要】トウジンビエのストレス耐性に関わる遺伝子群の候補としてSBP転写因子遺伝子群に着目し、それらの配列を特徴付け、それを国際誌において発表した。共同研究機関であるインド・国際半乾燥熱帯作物研究所（ICRISAT）から新規に提供されたトウジンビエの農業形質の表現型データと先行研究から収集した窒素関連形質の表現型データを用いてゲノムワイド関連解析を行い、それらの形質に関連しうるゲノム領域・遺伝子を検出した...

【農学】生産環境農学：F2集団育成／微生物を含む研究件

❏有望系統AZ-97とマダガスカルリン欠乏土壌を基盤とするイネのリン獲得戦略の解明(19KK0154)

【研究代表者】高井俊之国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 生産環境・畜産領域, 主任研究員 (40547725)

【概要】課題1: リン欠乏環境における「AZ-97」の高いリン獲得能のメカニズムの解明昨年度までに行ったポット試験において、微生物叢の解析を更に進めた結果、「AZ-97」と「IR64」間で、土壌滅菌後の微生物叢に差が生じていることを明らかにした。特に「AZ-97」のAlphaproteobacteriaの量が「IR64」よりも有意に多いことが判明した。これらを知見を加えて、論文執筆を開始した。課題2:...

【農学】生産環境農学：窒素固定微生物／微生物を含む研究件

【キーワード】窒素固定微生物 / 鉄還元細菌 / 陸域土壌 / Anaeromyxobacter / Geobacter (他14件)

【概要】世界（農耕地、底泥、森林、砂漠、極地土壌）および日本（水田、畑、森林、底泥）の土壌メタゲノム解析の結果、多くの地点でGeobacterとAnaeromyxobacterの窒素固定遺伝子が検出され、鉄還元細菌による窒素固定が陸域環境において普遍的である可能性が示された。土壌からGeobacterならびにAnaeromyxobacterを多数分離し、窒素固定活性を確認した。主に水田から分離したGeo...

【農学】生産環境農学：基質特異性／微生物を含む研究件

【キーワード】Thermus属細菌 / リジン生合成 / 基質特異性 / X線結晶構造解析 / 分子進化工学 (他12件)

【概要】1)Thermus thermophilusにおいて、ホモアコニターゼの酵素学的諸性質を解析し、同酵素が第3番目の反応を触媒出来るものの、第2番目については触媒出来ないことを明らかにした。2)αアミノアジピン酸アミノ基転移酵素(AAA-AT)について、ピリドキサールリン酸(PLP)複合体構造、およびPLP+ロイシン複合体構造などをX線結晶構造解析により決定した。AAA-ATは、リジン生合成の基質で...

【キーワード】酵素反応 / ガラクトースオキシダーゼ / グルコースオキシダーゼ / 微生物 / 高選択的分離 (他17件)

【概要】微生物の酵素による高選択的脱水素(酸化)と天然、非天然型糖質のもつ分子構造的特徴と酸化反応における酵素のもつ分子識別能及び選択性との間の相関に対し、基礎的知見を集積するとともに、化学の側から見た酵素反応について一段階反応から多段階反応まで含めて考察を行った。はじめにグルコースオキシダーゼ及びガラクトースオキシダーゼの基質特異性について検討を行い、生成物の分析を行った。その結果ガラクトース、マンノ...

【農学】生産環境農学：微生物資源／微生物を含む研究件

【概要】これまで、海綿から様々な天然化合物が報告されてきた。最近の研究によって、このような二次代謝産物の多くは生体内に共生する微生物が生産していることが示唆されている。しかしながら、環境微生物の99%以上は難培養性といわれており、これらの微生物は未利用のままである。本研究では、海綿内に共在する難培養性微生物を特殊な培養デバイスを用いて培養し、そこから新規天然化合物を精製し、その化合物の構造や生物活性を明ら...

【農学】生産環境農学：海綿／微生物を含む研究件

【概要】これまで、海綿から様々な天然化合物が報告されてきた。最近の研究によって、このような二次代謝産物の多くは生体内に共生する微生物が生産していることが示唆されている。しかしながら、環境微生物の99%以上は難培養性といわれており、これらの微生物は未利用のままである。本研究では、海綿内に共在する難培養性微生物を特殊な培養デバイスを用いて培養し、そこから新規天然化合物を精製し、その化合物の構造や生物活性を明ら...

【農学】生産環境農学：海洋無脊椎動物／微生物を含む研究件

【概要】これまで、海綿から様々な天然化合物が報告されてきた。最近の研究によって、このような二次代謝産物の多くは生体内に共生する微生物が生産していることが示唆されている。しかしながら、環境微生物の99%以上は難培養性といわれており、これらの微生物は未利用のままである。本研究では、海綿内に共在する難培養性微生物を特殊な培養デバイスを用いて培養し、そこから新規天然化合物を精製し、その化合物の構造や生物活性を明ら...

【農学】生産環境農学：イソプレノイド／微生物を含む研究件

【キーワード】合成生物学 / 制御 / 翻訳後修飾 / 進化分子工学 / プレニル化転移酵素 (他17件)

【概要】真核生物は，疎水的なプレニル基の付加によって，様々なタンパク質を膜周辺に局在化する機構を有する。本研究は，酵母プレニル化酵素Ram1/2系の大腸菌内で発現させ，タンパク質の局在調節機構の再構築を目的とした。自在なタンパク質の機能制御には至らなかったが，プレニル二リン酸に対するプレニル化酵素の基質消費活性スクリーニング系の確立, およびプレニル化システムによる転写抑制因子の細胞活性のオンオフ制御にむ...

【農学】生産環境農学：二次代謝物／微生物を含む研究件

【概要】ペプチドは近年注目を集めている機能性食品や医薬品原料として期待されている。本研究では、ポリアミノ酸合成酵素の機能解析を目指して、種々の新規なポリアミノ酸生産菌の取得とライブラリー化、ならびに合成機構に関する検討を行った。色素排除を指標としたスクリーニングとMALDI-TOF MS解析により、新規な塩基性ポリアミノ酸生産菌を含む種々の生産菌を取得した。また、 NPRS様配列の取得と発現解析を通して...

【農学】生産環境農学：分子機械／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、バクテリオファージの収縮性尾部を対象として、ナノマシーンとしての尾部の分子集合機構および作動原理を分子・原子レベルで明らかにしようとするものである。3年間の成果のうち、特に重要なものは以下の通りである。パーデュー大学ロスマン教授のグループとの共同研究により、尾部収縮後の構造が電顕画像からの3次元像再構成によって明らかになった。収縮後の低分解能の電子密度にもこれまでに決定された7つの蛋白...

【農学】生産環境農学：biosynthesis ／微生物を含む研究件

【研究代表者】尾仲宏康東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任教授 (80315829)

【キーワード】peptide / biosynthesis / microbiology / ribosome synthesis / post-translational (他13件)

【概要】創薬における構造プラットフォームとして非常に有望な中分子天然物であるリボゾーム翻訳後修飾ペプチド（RiPPs）は、アミノ酸配列の組み合わせとアミノ酸側鎖の翻訳後修飾により、極めて多様な構造バリエーションを取ることが可能である。RiPPsの更なる有効活用のためには、様々な化学構造のRiPPsを自由自在に創製できる技術が必要である。本研究では申請者自ら発見したラクタゾール(LZ)、ゴードスポリン(GS...

【農学】生産環境農学：結晶構造／微生物を含む研究件

【研究代表者】村木則文大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 助教 (20723828)

【キーワード】ヘムタンパク質 / 過渡的複合体 / 結晶構造解析 / 生物無機化学 / 鉄 (他11件)

【概要】感染症の原因となる微生物の多くが宿主のヘムを鉄源として利用するために、ヘムをリレーのように輸送して細胞内に取り込むシステムを有している。本研究では、ヘムのリレー輸送の分子機構を解明するために、新規なヘム結合・輸送タンパク質HtaA・HtaBの複合体構造解析に取り組んだ。過渡的な複合体の安定化のために、ヘム結合部位にあるHisをAlaに変異させた変異体を作成して、ヘム結合能の解析と結晶構造解析を行っ...

【農学】生産環境農学：環化酵素／微生物を含む研究件

【キーワード】合成生物学 / 進化分子工学 / スクリーニング / トリテルペン / オキシドスクアレン (他19件)

【概要】30,000を超えると云われるトリテルペン類の全てが，スクアレンを原料として生合成される．これらの骨格形成に関わる未知の遺伝子探索と機能改良のため，不可視であった細胞内のスクアレンの消費活性を色スクリーニングする手法を開発した．この手法を用いて得たスクアレン環化酵素の活性変異体を用いた人工経路を構成し，自然界には見つかっていない種々の非天然トリテルペン合成経路を確立することに成功した． ...

【農学】生産環境農学：オキシドスクアレン／微生物を含む研究件

【キーワード】合成生物学 / 進化分子工学 / スクリーニング / トリテルペン / オキシドスクアレン (他19件)

【概要】30,000を超えると云われるトリテルペン類の全てが，スクアレンを原料として生合成される．これらの骨格形成に関わる未知の遺伝子探索と機能改良のため，不可視であった細胞内のスクアレンの消費活性を色スクリーニングする手法を開発した．この手法を用いて得たスクアレン環化酵素の活性変異体を用いた人工経路を構成し，自然界には見つかっていない種々の非天然トリテルペン合成経路を確立することに成功した． ...

【農学】生産環境農学：植物培養細胞／微生物を含む研究件

【概要】本総合研究は重点領域研究申請を目的として申請したものであり、予算もそのために使用した。先ず、5月下旬に慶應義塾大学において日本化学生体機能関連化学部会主催のシンポジウムが開催された際、本申請の代表者及び分担者のうちのシンポジウム参加者が集まり、その後の活動の大枠を決めた。次に、代表者が中心となって酸素反応、遺伝子操作、蛋白質工学等のバイオテクノロジー、有機反応論、あるいは有機合成化学の相関関係...

【農学】生産環境農学：rRNA ／微生物を含む研究件

【概要】本研究では、海洋微生物の生態を解析するための新しい手法を開発し、これらを駆使して、海洋における炭酸ガスやジメチルサルファイド(DMS)といった気候関連ガスの動態に強い影響を及ぼす微生物鍵種を特定した。さらに、独自技術に次世代超並列シーケンスを組み合わせた解析では、従来法では不可能であった希少種も含めた増殖群の特定に成功し、微生物多様性と生態系の安定性を議論する上での重要な知見を得ることが出来た。...

【農学】生産環境農学：希少放線菌／微生物を含む研究件

【概要】希少放線菌の一種であるアクチノプラネスは、菌糸状に生育したのち運動性胞子を多数内包する胞子嚢を形成するという複雑な形態分化を行うバクテリアである。胞子嚢は湿潤した環境下で開裂し、飛び出した胞子は好ましい環境まで遊走したのち発芽する。本研究では、本菌の複雑な形態分化を支える分子基盤を多方面から解析し、「細胞の休眠と覚醒」や「細胞運動の制御」という生命現象の根源的な課題に新たな知見を得ることができた。...

【農学】生産環境農学：テルペン／微生物を含む研究件

❏テルペンを鍵とした海底下微生物間相互作用「ブラックボックス」ロック解除機構の解明(21K06336)

【研究代表者】Ulanova Dana 高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 講師 (70610129)

【キーワード】テルペン / 微生物 / 相互作用

【概要】微生物は陸上及び水圏などの様々な環境に豊富に存在しているが、彼らは必ずしも単独で生活をしているわけでなく、様々な微生物や動植物と相互作用を取りながら生息している。しかし、海底下の微生物間相互作用については、不明な点が多い。本研究では、陸上・海洋微生物間の相互作用に重要な役割を持つテルペン系天然物（微生物の産物）を基軸に、海底下微生物に生産されたテルペンの同定とその作用の解明を行い、海底下微生物間相...

【農学】生産環境農学：光学活性化合物／微生物を含む研究件

【概要】本総合研究は重点領域研究申請を目的として申請したものであり、予算もそのために使用した。先ず、5月下旬に慶應義塾大学において日本化学生体機能関連化学部会主催のシンポジウムが開催された際、本申請の代表者及び分担者のうちのシンポジウム参加者が集まり、その後の活動の大枠を決めた。次に、代表者が中心となって酸素反応、遺伝子操作、蛋白質工学等のバイオテクノロジー、有機反応論、あるいは有機合成化学の相関関係...

【農学】生産環境農学：トリテルペン／微生物を含む研究件

【キーワード】合成生物学 / 進化分子工学 / スクリーニング / トリテルペン / オキシドスクアレン (他19件)

【概要】30,000を超えると云われるトリテルペン類の全てが，スクアレンを原料として生合成される．これらの骨格形成に関わる未知の遺伝子探索と機能改良のため，不可視であった細胞内のスクアレンの消費活性を色スクリーニングする手法を開発した．この手法を用いて得たスクアレン環化酵素の活性変異体を用いた人工経路を構成し，自然界には見つかっていない種々の非天然トリテルペン合成経路を確立することに成功した． ...

【農学】生産環境農学：抗体触媒／微生物を含む研究件

【概要】本総合研究は重点領域研究申請を目的として申請したものであり、予算もそのために使用した。先ず、5月下旬に慶應義塾大学において日本化学生体機能関連化学部会主催のシンポジウムが開催された際、本申請の代表者及び分担者のうちのシンポジウム参加者が集まり、その後の活動の大枠を決めた。次に、代表者が中心となって酸素反応、遺伝子操作、蛋白質工学等のバイオテクノロジー、有機反応論、あるいは有機合成化学の相関関係...

【農学】境界農学：システインプロテアーゼ／微生物を含む研究件

【概要】腸管寄生性原虫赤痢アメーバのもつ、組織破壊に重要なシステインプロテアーゼの細胞内輸送・分泌の分子機構を解明することを目的に、リソソームから細胞膜への輸送に関与する低分子量GTPase Rab11Bと相互作用し活性を制御したり、分泌を直接実行する分子の特定を行った。活性型 Rab11B に特異的に結合するタンパク質としてbeta adaptin, gamma adaptin, Sec6を同定した。R...

【農学】境界農学：プラスミド／微生物を含む研究件

【概要】微生物による感染症の増加要因には、抗菌薬耐性などの病原体要因に加え、都市化による人口の集中、交通機関の発達による人の国際的な移動などの社会的要因が関与している。感染症の国際化に対応するためには、感染症のアウトブレイク（パンデミック）が発生する前の状態を定期的に観測する国際協力体制の構築が必要である。これまでに、国際コンソーシアム MetaSUB (Metagenomics & Metade...

【農学】境界農学：タンパク質工学／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、バクテリオファージの収縮性尾部を対象として、ナノマシーンとしての尾部の分子集合機構および作動原理を分子・原子レベルで明らかにしようとするものである。3年間の成果のうち、特に重要なものは以下の通りである。パーデュー大学ロスマン教授のグループとの共同研究により、尾部収縮後の構造が電顕画像からの3次元像再構成によって明らかになった。収縮後の低分解能の電子密度にもこれまでに決定された7つの蛋白...

【概要】本総合研究は重点領域研究申請を目的として申請したものであり、予算もそのために使用した。先ず、5月下旬に慶應義塾大学において日本化学生体機能関連化学部会主催のシンポジウムが開催された際、本申請の代表者及び分担者のうちのシンポジウム参加者が集まり、その後の活動の大枠を決めた。次に、代表者が中心となって酸素反応、遺伝子操作、蛋白質工学等のバイオテクノロジー、有機反応論、あるいは有機合成化学の相関関係...

【農学】境界農学：進化分子工学／微生物を含む研究件

【キーワード】合成生物学 / 制御 / 翻訳後修飾 / 進化分子工学 / プレニル化転移酵素 (他17件)

【概要】真核生物は，疎水的なプレニル基の付加によって，様々なタンパク質を膜周辺に局在化する機構を有する。本研究は，酵母プレニル化酵素Ram1/2系の大腸菌内で発現させ，タンパク質の局在調節機構の再構築を目的とした。自在なタンパク質の機能制御には至らなかったが，プレニル二リン酸に対するプレニル化酵素の基質消費活性スクリーニング系の確立, およびプレニル化システムによる転写抑制因子の細胞活性のオンオフ制御にむ...

【キーワード】合成生物学 / 進化分子工学 / スクリーニング / トリテルペン / オキシドスクアレン (他19件)

【概要】30,000を超えると云われるトリテルペン類の全てが，スクアレンを原料として生合成される．これらの骨格形成に関わる未知の遺伝子探索と機能改良のため，不可視であった細胞内のスクアレンの消費活性を色スクリーニングする手法を開発した．この手法を用いて得たスクアレン環化酵素の活性変異体を用いた人工経路を構成し，自然界には見つかっていない種々の非天然トリテルペン合成経路を確立することに成功した． ...

【農学】境界農学：16S rRNA ／微生物を含む研究件

【研究代表者】池田成志国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター大規模畑作研究領域, 上級研究員 (20396609)

【キーワード】窒素固定 / サツマイモ / 共生細菌 / 多様性 / 16S rRNA遺伝子 (他19件)

【概要】サツマイモの茎、塊根の表面と内部の共生細菌群集について非培養法による多様性解析を行った結果、各組織に共通して他の作物種よりもアルファプロテオバクテリアの優占化が観察された。また、多様性指数は塊根表面、茎、塊根内部、の順番で小さくなることが明らかにされた。上記と対応する組織から共生細菌の網羅的な分離培養を実施した。約2000株の分離菌について16S rRNA遺伝子に基づくクラスタリング解析を行った結...

【概要】本研究では、海洋微生物の生態を解析するための新しい手法を開発し、これらを駆使して、海洋における炭酸ガスやジメチルサルファイド(DMS)といった気候関連ガスの動態に強い影響を及ぼす微生物鍵種を特定した。さらに、独自技術に次世代超並列シーケンスを組み合わせた解析では、従来法では不可能であった希少種も含めた増殖群の特定に成功し、微生物多様性と生態系の安定性を議論する上での重要な知見を得ることが出来た。...

【概要】本研究は、海洋炭素循環において中心的な役割を果たす細菌群集の動態を迅速にモニターする新たな手法を検討し、「微生物多様性と生態系機能の関係」の解明に大きく貢献することを目指して展開した。本研究の鍵になるアイデアは、生化学トレーサー手法を用いた微生物群集活性(機能)の測定と、分子生物学的手法を用いた群集構造(多様性)の解析を密接に結合させた斬新な手法を開拓することであり、それにより、動的な微生物群集構...

【農学】境界農学：根圏／微生物を含む研究件

❏有望系統AZ-97とマダガスカルリン欠乏土壌を基盤とするイネのリン獲得戦略の解明(19KK0154)

【研究代表者】高井俊之国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 生産環境・畜産領域, 主任研究員 (40547725)

【概要】課題1: リン欠乏環境における「AZ-97」の高いリン獲得能のメカニズムの解明昨年度までに行ったポット試験において、微生物叢の解析を更に進めた結果、「AZ-97」と「IR64」間で、土壌滅菌後の微生物叢に差が生じていることを明らかにした。特に「AZ-97」のAlphaproteobacteriaの量が「IR64」よりも有意に多いことが判明した。これらを知見を加えて、論文執筆を開始した。課題2:...

【農学】境界農学：根粒菌／微生物を含む研究件

【研究代表者】池田成志国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター大規模畑作研究領域, 上級研究員 (20396609)

【キーワード】窒素固定 / サツマイモ / 共生細菌 / 多様性 / 16S rRNA遺伝子 (他19件)

【概要】サツマイモの茎、塊根の表面と内部の共生細菌群集について非培養法による多様性解析を行った結果、各組織に共通して他の作物種よりもアルファプロテオバクテリアの優占化が観察された。また、多様性指数は塊根表面、茎、塊根内部、の順番で小さくなることが明らかにされた。上記と対応する組織から共生細菌の網羅的な分離培養を実施した。約2000株の分離菌について16S rRNA遺伝子に基づくクラスタリング解析を行った結...

【農学】境界農学：Alphaproteobacteria ／微生物を含む研究件

【研究代表者】池田成志国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター大規模畑作研究領域, 上級研究員 (20396609)

【キーワード】窒素固定 / サツマイモ / 共生細菌 / 多様性 / 16S rRNA遺伝子 (他19件)

【概要】サツマイモの茎、塊根の表面と内部の共生細菌群集について非培養法による多様性解析を行った結果、各組織に共通して他の作物種よりもアルファプロテオバクテリアの優占化が観察された。また、多様性指数は塊根表面、茎、塊根内部、の順番で小さくなることが明らかにされた。上記と対応する組織から共生細菌の網羅的な分離培養を実施した。約2000株の分離菌について16S rRNA遺伝子に基づくクラスタリング解析を行った結...

【農学】境界農学：Rhodopseudomonas ／微生物を含む研究件

【研究代表者】池田成志国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター大規模畑作研究領域, 上級研究員 (20396609)

【キーワード】窒素固定 / サツマイモ / 共生細菌 / 多様性 / 16S rRNA遺伝子 (他19件)

【概要】サツマイモの茎、塊根の表面と内部の共生細菌群集について非培養法による多様性解析を行った結果、各組織に共通して他の作物種よりもアルファプロテオバクテリアの優占化が観察された。また、多様性指数は塊根表面、茎、塊根内部、の順番で小さくなることが明らかにされた。上記と対応する組織から共生細菌の網羅的な分離培養を実施した。約2000株の分離菌について16S rRNA遺伝子に基づくクラスタリング解析を行った結...

【農学】境界農学：糸状菌／微生物を含む研究件

❏糸状菌プロテインキナーゼＣの包括的機能解析とその機能を利用した有用糸状菌の創製(23380048)

【研究代表者】堀内裕之東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (00209280)

【キーワード】バイオテクノロジー / 糸状菌 / PKC / 細胞壁 / 微生物

【概要】本研究では糸状菌Aspergillus nidulansのプロテインキナーゼC（PKC）をコードする遺伝子pkcAについて、その温度感受性変異株、活性化型PkcA高発現株を作製しその機能解析を行った。さらに、pkcAの活性の変化により発現の変化する遺伝子をトランスクリプトーム解析により網羅的に抽出した。その結果、細胞壁合成関連遺伝子群、細胞極性に関わる遺伝子群、カルシウムシグナル伝達に関わる遺伝子...

❏モータータンパク質融合型キチン合成酵素の機能と分子動態に関する総合的研究(20380045)

【研究代表者】堀内裕之東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (00209280)

【キーワード】微生物 / バイオテクノロジー / 糸状菌 / Yarrowia / 細胞壁

【概要】キチン合成酵素の一部はそのN末端側にモータータンパク質であるミオシンと相同性を有するドメインを持つ。本研究では子嚢菌類の糸状菌Aspergillus nidulansと二形性酵母Yarrowia lipolyticaを用いて、モータータンパク質融合型キチン合成酵素の機能解析を行った。またA. nidulansについてはそれらキチン合成酵素と相互作用するタンパク質の探索も行った。その結果、Y. li...

【農学】境界農学：ポリヒドロキシアルカン酸／微生物を含む研究件

【キーワード】生物機能工学 / 生分解性プラスチック / 合成生物学 / 微生物 / ポリヒドロキシアルカン酸 (他6件)

【概要】本研究では微生物ポリエステルであるポリヒドロキシアルカン酸(PHA)の生合成遺伝子の高度発現制御によって、ブロック性の高いPHA共重合体の微生物合成を目指した。まず発現制御を適用するPHA生合成システムの構築のために大腸菌を宿主としたモノマー供給経路について検討し、次に発現制御を導入した組換え株を作製した。今後、発現制御株によるPHA生合成および蓄積PHAの構造について検討する。 ...

【農学】境界農学：メタノール培地／微生物を含む研究件

【研究代表者】池田成志国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター大規模畑作研究領域, 上級研究員 (20396609)

【キーワード】窒素固定 / サツマイモ / 共生細菌 / 多様性 / 16S rRNA遺伝子 (他19件)

【概要】サツマイモの茎、塊根の表面と内部の共生細菌群集について非培養法による多様性解析を行った結果、各組織に共通して他の作物種よりもアルファプロテオバクテリアの優占化が観察された。また、多様性指数は塊根表面、茎、塊根内部、の順番で小さくなることが明らかにされた。上記と対応する組織から共生細菌の網羅的な分離培養を実施した。約2000株の分離菌について16S rRNA遺伝子に基づくクラスタリング解析を行った結...

【農学】境界農学：共生細菌／微生物を含む研究件

【研究代表者】池田成志国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター大規模畑作研究領域, 上級研究員 (20396609)

【キーワード】窒素固定 / サツマイモ / 共生細菌 / 多様性 / 16S rRNA遺伝子 (他19件)

【概要】サツマイモの茎、塊根の表面と内部の共生細菌群集について非培養法による多様性解析を行った結果、各組織に共通して他の作物種よりもアルファプロテオバクテリアの優占化が観察された。また、多様性指数は塊根表面、茎、塊根内部、の順番で小さくなることが明らかにされた。上記と対応する組織から共生細菌の網羅的な分離培養を実施した。約2000株の分離菌について16S rRNA遺伝子に基づくクラスタリング解析を行った結...

❏ビフィズス菌-ヒト共生システムの理解を目指した系統的遺伝子破壊株の作製とその解析(25292048)

【概要】我々が開発したビフィズス菌の遺伝子破壊法を用い、ビフィズス菌の腸内環境に対する適応戦略に関わる可能性のある遺伝子群の系統的遺伝子破壊コレクションの作成を行った。ビフィズス菌の二成分制御系のレスポンスレギュレーター(RR)遺伝子9つの破壊株を取得し、そのトランスクリプトーム解析を行った。結果、一つのRR遺伝子が70個以上の遺伝子の発現調節に関与していることがあきらかになった。これらは、酸素耐性、酸耐...

【農学】境界農学：水田土壌／微生物を含む研究件

【キーワード】窒素固定微生物 / 鉄還元細菌 / 陸域土壌 / Anaeromyxobacter / Geobacter (他14件)

【概要】世界（農耕地、底泥、森林、砂漠、極地土壌）および日本（水田、畑、森林、底泥）の土壌メタゲノム解析の結果、多くの地点でGeobacterとAnaeromyxobacterの窒素固定遺伝子が検出され、鉄還元細菌による窒素固定が陸域環境において普遍的である可能性が示された。土壌からGeobacterならびにAnaeromyxobacterを多数分離し、窒素固定活性を確認した。主に水田から分離したGeo...

【農学】境界農学：サツマイモ／微生物を含む研究件

【研究代表者】池田成志国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター大規模畑作研究領域, 上級研究員 (20396609)

【キーワード】窒素固定 / サツマイモ / 共生細菌 / 多様性 / 16S rRNA遺伝子 (他19件)

【概要】サツマイモの茎、塊根の表面と内部の共生細菌群集について非培養法による多様性解析を行った結果、各組織に共通して他の作物種よりもアルファプロテオバクテリアの優占化が観察された。また、多様性指数は塊根表面、茎、塊根内部、の順番で小さくなることが明らかにされた。上記と対応する組織から共生細菌の網羅的な分離培養を実施した。約2000株の分離菌について16S rRNA遺伝子に基づくクラスタリング解析を行った結...

【農学】社会経済農学：食品／微生物を含む研究件

【概要】無菌マウスではIgE依存的な食物アレルギーへの感受性が高い。本研究の成果として、以下のことが判明した。 ①腸内細菌を持たないマウスでは腸管でgroup2 innate lymphoid cell (ILC2)の増加が見られ、粘膜上皮細胞でInterleukin (IL)-25とIL-33の生産が亢進している。そのため、通常のマウスに比べてアレルギー感受性が増す。②腸内細菌を持たないマウスでは粘膜で...

【農学】社会経済農学：微生物多様性／微生物を含む研究件

【研究代表者】池田成志国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター大規模畑作研究領域, 上級研究員 (20396609)

【キーワード】窒素固定 / サツマイモ / 共生細菌 / 多様性 / 16S rRNA遺伝子 (他19件)

【概要】サツマイモの茎、塊根の表面と内部の共生細菌群集について非培養法による多様性解析を行った結果、各組織に共通して他の作物種よりもアルファプロテオバクテリアの優占化が観察された。また、多様性指数は塊根表面、茎、塊根内部、の順番で小さくなることが明らかにされた。上記と対応する組織から共生細菌の網羅的な分離培養を実施した。約2000株の分離菌について16S rRNA遺伝子に基づくクラスタリング解析を行った結...

【概要】本研究では、従来法の百倍の解析速度を有する454パイロシーケンス法及びハロゲン化ヌクレオシドをトレーサーとする増殖活性測定法を利用するなどして、大洋スケールでの海洋細菌群集構造のダイナミクスを明らかにした。現状では、系統解析を行うには短すぎるリード長や、シーケンスエラーによる見かけの多様度増大の問題など、さらに検討すべき課題も指摘されているが、16SrRNA遺伝子の大量リードによって、予想以上に多...

【農学】社会経済農学：脱窒／微生物を含む研究件

❏好気性酸素非発生型光合成細菌における脱窒遺伝子発現制御機能の解析(15K07351)

【研究代表者】新井博之東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (70291052)

【キーワード】脱窒 / 光合成 / 一酸化窒素 / 微生物

【概要】好気性光合成細菌Roseobacter denitrificans OCh114の嫌気的生育に関わる脱窒遺伝子の発現には、2つのDNRタイプの転写調節因子 (DNR1とDNR2)が関与している。各種転写調節因子の欠損株を用いた遺伝子発現解析の結果、DNR1がDNR2の発現を制御し、DNR2が脱窒酵素遺伝子の発現を誘導するカスケード制御系が明らかになった。また、酸素を感知するFnrLは、ヘム生合成系...

【概要】1.光合成遺伝子発現に対するRegBAとFnrLの役割嫌気性光合成細菌では、環境中の酸素濃度に応答する転写調節因子RegBAとFnrLが光合成遺伝子発現に重要な役割を果たしている。R.denitrificans OCh114において、これらの遺伝子破壊株を作製し、表現型解析とトランスクリプトーム解析によりこれら調節因子の機能を解析したところ、RegAはOCh114の光合成遺伝子の発現制御に直接関...

【概要】通性嫌気性細菌である緑膿菌、酸素非発生型光合成細菌、好熱性水素細菌を対象として、全ゲノム情報に基づくマイクロアレイ解析を中心に、微好気環境に特異的な微生物代謝について研究を行い、好気呼吸に関与する末端酸化酵素を含めたエネルギー代謝制御の全容と、その制御を行う転写調節因子を明らかにした。特に緑膿菌においては、微好気呼吸を担う高親和性酵素がサブユニット交換により機能改変する新たなメカニズムを解明した。...

【農学】社会経済農学：インド／微生物を含む研究件

【概要】トウジンビエのストレス耐性に関わる遺伝子群の候補としてSBP転写因子遺伝子群に着目し、それらの配列を特徴付け、それを国際誌において発表した。共同研究機関であるインド・国際半乾燥熱帯作物研究所（ICRISAT）から新規に提供されたトウジンビエの農業形質の表現型データと先行研究から収集した窒素関連形質の表現型データを用いてゲノムワイド関連解析を行い、それらの形質に関連しうるゲノム領域・遺伝子を検出した...

【農学】動物生命科学：生態系／微生物を含む研究件

【概要】世界各地の氷河で採取した微生物の遺伝子分析と地域間比較により、氷河融解を加速する汚れ物質（クリオコナイト）形成に関係するバクテリアやシアノバクテリアの地理的分布や汚れ物質内での分布、氷河動物と共生するバクテリアの存在が初めて明らかになった。また、生物によるアルベド改変過程を組み込んだ氷河変動モデルを改良するために、クリオコナイトが氷河表面に形成する縦穴（クリオコナイトホール）の発達や崩壊を精度良く...

【概要】大気中の二酸化炭素濃度の上昇によって引き起こされる海洋酸性化が海草藻場生態系の群集構造、特にデトリタス食物網に及ぼす影響を評価するために、基礎的な研究技術の開発と飼育培養実験による検証を２本の柱として研究を進めた。主要な成果として、①海草由来のデトリタスの生成・集積・分解過程を実証的に追跡する方法としての環境DNA法の確立と有効性の検証、②食物連鎖系の動的構造を定量的に解明するための重水素パルスチ...

【概要】外洋域においてウィルス数が局所的極大を示す層、すなわち「ウィルス・ホットスポット(VHS)」、の分布の実態把握と形成機構の究明を行った。観測の結果、VHSは中部および西部北太平洋において広範に見られ、その分布が溶存酸素アノマリーの分布と関連することが明らかになった。観測・実験データを基に、VHSの形成には、宿主依存的なウィルス生産、鉛直混合、紫外線影響の3要因が関与しているという新たな仮説を提案し...

【農学】動物生命科学：イネ／微生物を含む研究件

❏有望系統AZ-97とマダガスカルリン欠乏土壌を基盤とするイネのリン獲得戦略の解明(19KK0154)

【研究代表者】高井俊之国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 生産環境・畜産領域, 主任研究員 (40547725)

【概要】課題1: リン欠乏環境における「AZ-97」の高いリン獲得能のメカニズムの解明昨年度までに行ったポット試験において、微生物叢の解析を更に進めた結果、「AZ-97」と「IR64」間で、土壌滅菌後の微生物叢に差が生じていることを明らかにした。特に「AZ-97」のAlphaproteobacteriaの量が「IR64」よりも有意に多いことが判明した。これらを知見を加えて、論文執筆を開始した。課題2:...

【農学】動物生命科学：原生生物／微生物を含む研究件

【概要】生物の種分化過程には様々な類型がある。本研究では、シロアリ腸内共生原生生物（単細胞真核生物）を題材として、原生生物と原核生物（細菌とアーキア）の細胞共生が原生生物の同所的種分化を引き起こすという仮説を立て、その検証を行った。その結果、材料とした原生生物はこれまで1属1種と考えられていたが、細胞内にメタン生成アーキアが共生するか否かで明確に2種に分離されることを明らかにした。また、同共生アーキアのゲ...

【研究代表者】本郷裕一独立行政法人理化学研究所, 前田バイオ工学研究室, 協力研究員 (90392117)

【概要】地球上の99%以上の微生物種は培養法が不明であり、その生理・生態はほとんど未知である。本研究では、シロアリ腸内に共生する培養不能細菌の1種の少数細胞から、DNA合成酵素を使用することで全遺伝子情報を1千万倍に増幅して完全解読する手法の確立を試み、世界で初めて成功した。これにより、これまで詳細が不明であったシロアリと腸内原生生物、腸内細菌の複雑な3者共生機構を世界で初めて明らかにした。 ...

【農学】動物生命科学：逆遺伝学／微生物を含む研究件

❏ビフィズス菌-ヒト共生システムの理解を目指した系統的遺伝子破壊株の作製とその解析(25292048)

【概要】我々が開発したビフィズス菌の遺伝子破壊法を用い、ビフィズス菌の腸内環境に対する適応戦略に関わる可能性のある遺伝子群の系統的遺伝子破壊コレクションの作成を行った。ビフィズス菌の二成分制御系のレスポンスレギュレーター(RR)遺伝子9つの破壊株を取得し、そのトランスクリプトーム解析を行った。結果、一つのRR遺伝子が70個以上の遺伝子の発現調節に関与していることがあきらかになった。これらは、酸素耐性、酸耐...

【農学】動物生命科学：脱リン酸化酵素／微生物を含む研究件

【概要】出芽酵母の胞子形成は、ダイナミックな細胞内再編成の過程である。本研究では、この過程で出現する前胞子膜の形成機構を解析することにより、細胞内新規膜構造形成機構の解明を目指した。この過程において働く、１型脱リン酸化酵素については、そのターゲットに迫った。また、この過程に必須なVps13を含む複合体については、他のコンタクトサイトタンパク質と協調することにより、小胞体と前胞子膜のコンタクトサイトを形成し...

【農学】動物生命科学：リボソーム合成／微生物を含む研究件

【研究代表者】尾仲宏康東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任教授 (80315829)

【キーワード】peptide / biosynthesis / microbiology / ribosome synthesis / post-translational (他13件)

【概要】創薬における構造プラットフォームとして非常に有望な中分子天然物であるリボゾーム翻訳後修飾ペプチド（RiPPs）は、アミノ酸配列の組み合わせとアミノ酸側鎖の翻訳後修飾により、極めて多様な構造バリエーションを取ることが可能である。RiPPsの更なる有効活用のためには、様々な化学構造のRiPPsを自由自在に創製できる技術が必要である。本研究では申請者自ら発見したラクタゾール(LZ)、ゴードスポリン(GS...

【農学】森林圏科学：菌根／微生物を含む研究件

【キーワード】菌根菌 / 外生菌根菌 / 菌根菌集団 / リュウキュウマツ / 南西諸島 (他23件)

【概要】高島と比べて、低島では、「動物散布種の菌」や「非風散布種の菌」は全く検出されず、「風散布種の菌」のみが存在していた。これは、過去に低島が海面下に沈み、菌根菌が一掃されたためと考えられる。全ての高島から「動物散布種の菌」や「非風散布の菌」が検出されたことから、過去に、高島間や大陸との間に陸橋が形成されていたと考えられる。そのような菌種が現在も生き残っていることは、移入後に水没がなかったことを示唆して...

【農学】森林圏科学：菌根菌群集／微生物を含む研究件

【キーワード】菌根菌 / 外生菌根菌 / 菌根菌集団 / リュウキュウマツ / 南西諸島 (他23件)

【概要】高島と比べて、低島では、「動物散布種の菌」や「非風散布種の菌」は全く検出されず、「風散布種の菌」のみが存在していた。これは、過去に低島が海面下に沈み、菌根菌が一掃されたためと考えられる。全ての高島から「動物散布種の菌」や「非風散布の菌」が検出されたことから、過去に、高島間や大陸との間に陸橋が形成されていたと考えられる。そのような菌種が現在も生き残っていることは、移入後に水没がなかったことを示唆して...

【農学】森林圏科学：菌根菌集団／微生物を含む研究件

【キーワード】菌根菌 / 外生菌根菌 / 菌根菌集団 / リュウキュウマツ / 南西諸島 (他23件)

【概要】高島と比べて、低島では、「動物散布種の菌」や「非風散布種の菌」は全く検出されず、「風散布種の菌」のみが存在していた。これは、過去に低島が海面下に沈み、菌根菌が一掃されたためと考えられる。全ての高島から「動物散布種の菌」や「非風散布の菌」が検出されたことから、過去に、高島間や大陸との間に陸橋が形成されていたと考えられる。そのような菌種が現在も生き残っていることは、移入後に水没がなかったことを示唆して...

【農学】森林圏科学：菌根性きのこ／微生物を含む研究件

【キーワード】菌根菌 / 外生菌根菌 / 菌根菌集団 / リュウキュウマツ / 南西諸島 (他23件)

【概要】高島と比べて、低島では、「動物散布種の菌」や「非風散布種の菌」は全く検出されず、「風散布種の菌」のみが存在していた。これは、過去に低島が海面下に沈み、菌根菌が一掃されたためと考えられる。全ての高島から「動物散布種の菌」や「非風散布の菌」が検出されたことから、過去に、高島間や大陸との間に陸橋が形成されていたと考えられる。そのような菌種が現在も生き残っていることは、移入後に水没がなかったことを示唆して...

【農学】森林圏科学：菌類／微生物を含む研究件

【概要】本研究プロジェクトの目的は、以下の4点に集約できる： ①きのこ類複数種の国内における分布の北限・南限を明らかにする；②分布推定域内における土壌中の対象種DNAの検出率の差異を検証する；③種内の遺伝的多様性から分布の北上（南下）を考察する；④博物館をハブとする微生物の市民参加型調査の先例をつくる。以上に基づき、2021年度の研究計画は、１）東北北部地域および北海道南部地域における野外調査を進める、...

【概要】世界の陸域に広範囲に分布するイワタケ類地衣類の共在微生物相を生物地理的な観点から解析するため、すでに南極やアフリカ赤道域から採集したイワタケ類に加え、フィンランドの北極・亜北極域、赤道域のギアナ高地、カナダ亜北極域、南アフリカおよびオーストリアアルプスでイワタケ類を採集し、かつ、国立極地研究所から北極圏スピッツベルゲン島産のイワタケ類を入手した。これらのイワタケ類試料について菌類・藻類と共在微生...

【キーワード】ケミカルエコロジー / 国際情報交換 / 徴生物 / 有機化学 / 生体分子 (他11件)

【概要】寄生菌P2は、互いに近縁の真菌C1とC2を侵食する際に、C1には誘引され、 C2には阻害される。この誘引と阻害に関わる物質を探索した結果、 C1の抽出物からP2に対する誘引活性を示す新規の芳香族化合物を単離、構造決定した。一方、タマバエがブナの葉の組織を異常発達させてできる虫えいに注目し、その桃色虫えいに含まれる主要赤色色素の化学構造を決定した。また、この赤色色素は、葉に比べて虫えい中に3倍...

【農学】森林圏科学：高島／微生物を含む研究件

【キーワード】菌根菌 / 外生菌根菌 / 菌根菌集団 / リュウキュウマツ / 南西諸島 (他23件)

【概要】高島と比べて、低島では、「動物散布種の菌」や「非風散布種の菌」は全く検出されず、「風散布種の菌」のみが存在していた。これは、過去に低島が海面下に沈み、菌根菌が一掃されたためと考えられる。全ての高島から「動物散布種の菌」や「非風散布の菌」が検出されたことから、過去に、高島間や大陸との間に陸橋が形成されていたと考えられる。そのような菌種が現在も生き残っていることは、移入後に水没がなかったことを示唆して...

【農学】森林圏科学：高島・低島／微生物を含む研究件

【キーワード】菌根菌 / 外生菌根菌 / 菌根菌集団 / リュウキュウマツ / 南西諸島 (他23件)

【概要】高島と比べて、低島では、「動物散布種の菌」や「非風散布種の菌」は全く検出されず、「風散布種の菌」のみが存在していた。これは、過去に低島が海面下に沈み、菌根菌が一掃されたためと考えられる。全ての高島から「動物散布種の菌」や「非風散布の菌」が検出されたことから、過去に、高島間や大陸との間に陸橋が形成されていたと考えられる。そのような菌種が現在も生き残っていることは、移入後に水没がなかったことを示唆して...

【農学】森林圏科学：生態系機能／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、海洋炭素循環において中心的な役割を果たす細菌群集の動態を迅速にモニターする新たな手法を検討し、「微生物多様性と生態系機能の関係」の解明に大きく貢献することを目指して展開した。本研究の鍵になるアイデアは、生化学トレーサー手法を用いた微生物群集活性(機能)の測定と、分子生物学的手法を用いた群集構造(多様性)の解析を密接に結合させた斬新な手法を開拓することであり、それにより、動的な微生物群集構...

【農学】森林圏科学：リュウキュウマツ／微生物を含む研究件

【キーワード】菌根菌 / 外生菌根菌 / 菌根菌集団 / リュウキュウマツ / 南西諸島 (他23件)

【概要】高島と比べて、低島では、「動物散布種の菌」や「非風散布種の菌」は全く検出されず、「風散布種の菌」のみが存在していた。これは、過去に低島が海面下に沈み、菌根菌が一掃されたためと考えられる。全ての高島から「動物散布種の菌」や「非風散布の菌」が検出されたことから、過去に、高島間や大陸との間に陸橋が形成されていたと考えられる。そのような菌種が現在も生き残っていることは、移入後に水没がなかったことを示唆して...

【農学】森林圏科学：ルリクワガタ属／微生物を含む研究件

【キーワード】クワガタムシ科 / 菌嚢状器官 / 酵母 / キシロース / 窒素固定バクテリア (他15件)

【概要】本年度も昨年度に引き続き、共同研究者(棚橋薫彦)を中心にクワガタムシ科を用いた解析を行った。まず、昨年度クワガタムシ科の多くの種の雌において腹部端に近い位置に菌嚢状器官をもつことが明らかになったが、本年度の研究で日本産のクワガタムシ科で最も祖先的なグループだと考えられているマグソクワガタについてもこの菌嚢状器官が存在することがわかった。すなわち、この器官がクワガタムシ科全体に広く存在する可能性が高...

【農学】森林圏科学：外生菌根菌／微生物を含む研究件

【キーワード】菌根菌 / 外生菌根菌 / 菌根菌集団 / リュウキュウマツ / 南西諸島 (他23件)

【概要】高島と比べて、低島では、「動物散布種の菌」や「非風散布種の菌」は全く検出されず、「風散布種の菌」のみが存在していた。これは、過去に低島が海面下に沈み、菌根菌が一掃されたためと考えられる。全ての高島から「動物散布種の菌」や「非風散布の菌」が検出されたことから、過去に、高島間や大陸との間に陸橋が形成されていたと考えられる。そのような菌種が現在も生き残っていることは、移入後に水没がなかったことを示唆して...

【農学】森林圏科学：群集機能／微生物を含む研究件

【概要】主にナミダタケモドキによるサワラ心材腐朽を事例とし、生立木腐朽の進展と菌類群集の変化との関係解明を試みた。日本産ナミダタケモドキは海外産菌とは異なる隠蔽種であることが明らかとなった。材内における本菌の存在量は腐朽の進行とともに増加した後に減少し、それに伴って他の菌類の種類や量にも変動が認められた。被害侵入部と考えられる根株、被害林および被害林以外の土壌からも本属菌が検出され、感染から進展した腐朽の...

【農学】森林圏科学：群集組成／微生物を含む研究件

【概要】主にナミダタケモドキによるサワラ心材腐朽を事例とし、生立木腐朽の進展と菌類群集の変化との関係解明を試みた。日本産ナミダタケモドキは海外産菌とは異なる隠蔽種であることが明らかとなった。材内における本菌の存在量は腐朽の進行とともに増加した後に減少し、それに伴って他の菌類の種類や量にも変動が認められた。被害侵入部と考えられる根株、被害林および被害林以外の土壌からも本属菌が検出され、感染から進展した腐朽の...

【農学】森林圏科学：昆虫／微生物を含む研究件

【概要】生物の種分化過程には様々な類型がある。本研究では、シロアリ腸内共生原生生物（単細胞真核生物）を題材として、原生生物と原核生物（細菌とアーキア）の細胞共生が原生生物の同所的種分化を引き起こすという仮説を立て、その検証を行った。その結果、材料とした原生生物はこれまで1属1種と考えられていたが、細胞内にメタン生成アーキアが共生するか否かで明確に2種に分離されることを明らかにした。また、同共生アーキアのゲ...

【概要】放線菌 Streptomyces hygroscopicusから自然免疫抑制物質として新規トルコスタチン類縁体を単離し、Streptomyces sp. から転写・翻訳阻害作用を有する新規オウレリン酸類縁体を単離した。また、自然免疫活性化物質ゴニトリドAの立体構造を決定し、その同族体を単離した。加えて、合成したセラストラマイシンA、ゴニトリドA誘導体の活性を検討し、セラストラマイシンAよりも強力な...

【研究代表者】本郷裕一独立行政法人理化学研究所, 前田バイオ工学研究室, 協力研究員 (90392117)

【概要】地球上の99%以上の微生物種は培養法が不明であり、その生理・生態はほとんど未知である。本研究では、シロアリ腸内に共生する培養不能細菌の1種の少数細胞から、DNA合成酵素を使用することで全遺伝子情報を1千万倍に増幅して完全解読する手法の確立を試み、世界で初めて成功した。これにより、これまで詳細が不明であったシロアリと腸内原生生物、腸内細菌の複雑な3者共生機構を世界で初めて明らかにした。 ...

【農学】森林圏科学：根／微生物を含む研究件

【概要】トウジンビエのストレス耐性に関わる遺伝子群の候補としてSBP転写因子遺伝子群に着目し、それらの配列を特徴付け、それを国際誌において発表した。共同研究機関であるインド・国際半乾燥熱帯作物研究所（ICRISAT）から新規に提供されたトウジンビエの農業形質の表現型データと先行研究から収集した窒素関連形質の表現型データを用いてゲノムワイド関連解析を行い、それらの形質に関連しうるゲノム領域・遺伝子を検出した...

【農学】森林圏科学：ストレス耐性／微生物を含む研究件

❏ラボオートメーションを活用した大腸菌人工進化実験による適応進化ダイナミクスの解析(23680030)

【研究代表者】古澤力独立行政法人理化学研究所, 生命システム研究センター, チーリーダー (00372631)

【キーワード】進化 / 大腸菌 / オートメーション / トランスクリプトーム / ゲノム (他12件)

【概要】本研究は、進化過程における微生物の表現型・遺伝子型の変化を高精度に解析することにより、適応進化のダイナミクスを担うメカニズムの根源に迫ることを目的としている。まず系統的な進化実験を行うために、ラボオートメーションを用いた自動培養システムの構築を行い、数百系列の培養を対数増殖期を保つように植え継ぐことに成功した。そのシステムを用いて、様々なストレス添加条件下での進化実験を行い、その過程における遺伝子...

【農学】森林圏科学：林学／微生物を含む研究件

【キーワード】菌根菌 / 外生菌根菌 / 菌根菌集団 / リュウキュウマツ / 南西諸島 (他23件)

【概要】高島と比べて、低島では、「動物散布種の菌」や「非風散布種の菌」は全く検出されず、「風散布種の菌」のみが存在していた。これは、過去に低島が海面下に沈み、菌根菌が一掃されたためと考えられる。全ての高島から「動物散布種の菌」や「非風散布の菌」が検出されたことから、過去に、高島間や大陸との間に陸橋が形成されていたと考えられる。そのような菌種が現在も生き残っていることは、移入後に水没がなかったことを示唆して...

【農学】森林圏科学：硝化／微生物を含む研究件

【キーワード】アンモニア酸化古細菌 / アンモニア酸化細菌 / アンモニア性窒素 / 高度浄水処理 / 硝化 (他8件)

【概要】高度浄水処理として、オゾン-生物活性炭処理が各地の浄水場に導入されているが、生物活性炭における硝化をはじめとした生物学的浄化機構には不明な点が多い。そこで本研究では、アンモニア酸化を担うアンモニア酸化細菌とアンモニア酸化古細菌の存在量や多様性を調査することで、生物活性炭の硝化機構の解明を目指した。その結果、生物活性炭で優占しているのはアンモニア酸化古細菌であること、また、前塩素処理を行うと、アンモ...

【農学】森林圏科学：環境応答／微生物を含む研究件

【概要】出芽酵母の胞子形成は、ダイナミックな細胞内再編成の過程である。本研究では、この過程で出現する前胞子膜の形成機構を解析することにより、細胞内新規膜構造形成機構の解明を目指した。この過程において働く、１型脱リン酸化酵素については、そのターゲットに迫った。また、この過程に必須なVps13を含む複合体については、他のコンタクトサイトタンパク質と協調することにより、小胞体と前胞子膜のコンタクトサイトを形成し...

【農学】森林圏科学：植物生態学／微生物を含む研究件

❏Long-term eco-evolutionary impacts of the mycorrhiza on plant population dynamics(16K07503)

【研究代表者】シェファーソンリチャード東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (10747108)

【概要】共生がもたらす適応度への効果は正に働くと考えられているが、実際には、共生相手の種や条件に応じて、正の影響も負の影響もある。共生に焦点を当てた進化論的研究では、「最も重要な影響はすみやかにより高い繁殖へと変換され、短期間で観察可能な適応性の増減をもたらす」と仮定されている。しかし、環境条件、共生者および相互作用する種の遺伝的特徴によっては、共生は短期間で非常に変化しやすい影響をもたらす可能性がある。...

【農学】森林圏科学：低島／微生物を含む研究件

【キーワード】菌根菌 / 外生菌根菌 / 菌根菌集団 / リュウキュウマツ / 南西諸島 (他23件)

【概要】高島と比べて、低島では、「動物散布種の菌」や「非風散布種の菌」は全く検出されず、「風散布種の菌」のみが存在していた。これは、過去に低島が海面下に沈み、菌根菌が一掃されたためと考えられる。全ての高島から「動物散布種の菌」や「非風散布の菌」が検出されたことから、過去に、高島間や大陸との間に陸橋が形成されていたと考えられる。そのような菌種が現在も生き残っていることは、移入後に水没がなかったことを示唆して...

【農学】森林圏科学：きのこ／微生物を含む研究件

【概要】本研究プロジェクトの目的は、以下の4点に集約できる： ①きのこ類複数種の国内における分布の北限・南限を明らかにする；②分布推定域内における土壌中の対象種DNAの検出率の差異を検証する；③種内の遺伝的多様性から分布の北上（南下）を考察する；④博物館をハブとする微生物の市民参加型調査の先例をつくる。以上に基づき、2021年度の研究計画は、１）東北北部地域および北海道南部地域における野外調査を進める、...

【キーワード】菌根菌 / 外生菌根菌 / 菌根菌集団 / リュウキュウマツ / 南西諸島 (他23件)

【概要】高島と比べて、低島では、「動物散布種の菌」や「非風散布種の菌」は全く検出されず、「風散布種の菌」のみが存在していた。これは、過去に低島が海面下に沈み、菌根菌が一掃されたためと考えられる。全ての高島から「動物散布種の菌」や「非風散布の菌」が検出されたことから、過去に、高島間や大陸との間に陸橋が形成されていたと考えられる。そのような菌種が現在も生き残っていることは、移入後に水没がなかったことを示唆して...

【農学】森林圏科学：森林生態／微生物を含む研究件

【キーワード】菌根菌 / 外生菌根菌 / 菌根菌集団 / リュウキュウマツ / 南西諸島 (他23件)

【概要】高島と比べて、低島では、「動物散布種の菌」や「非風散布種の菌」は全く検出されず、「風散布種の菌」のみが存在していた。これは、過去に低島が海面下に沈み、菌根菌が一掃されたためと考えられる。全ての高島から「動物散布種の菌」や「非風散布の菌」が検出されたことから、過去に、高島間や大陸との間に陸橋が形成されていたと考えられる。そのような菌種が現在も生き残っていることは、移入後に水没がなかったことを示唆して...

【農学】森林圏科学：森林断片化／微生物を含む研究件

【概要】森林は多くの動植物の生息場所として重要であるが人間活動によって断片化が進行し、生物多様性への影響が懸念されている。森林の主要樹木は菌根菌という土壌微生物と共生することで生きているが、森林の断片化が菌根菌に及ぼす影響については明らかにされていない。本研究では、最終氷期以降、高山に取り残される形で隔離分布しているハイマツを対象にして、共生する菌根菌の種組成を複数の山系で調べた。ハイマツと共進化したと考...

【農学】森林圏科学：応用微生物／微生物を含む研究件

【概要】微生物を用いた有用物質生産においては、微生物細胞の増殖に連動して目的物質を生産させる手法と、増殖と物質生産を切り分け細胞増殖が停止した定常期において目的物質を生産させる手法が主にとられている。定常期で目的物質を生産させる手法は、投入した炭素源や窒素源などの資源を効率よく目的物質生産に利用することができる技術として注目を浴びている。本研究では、微生物細胞による定常期における有用物質生産技術の開発に...

【研究代表者】池田成志国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター大規模畑作研究領域, 上級研究員 (20396609)

【キーワード】窒素固定 / サツマイモ / 共生細菌 / 多様性 / 16S rRNA遺伝子 (他19件)

【概要】サツマイモの茎、塊根の表面と内部の共生細菌群集について非培養法による多様性解析を行った結果、各組織に共通して他の作物種よりもアルファプロテオバクテリアの優占化が観察された。また、多様性指数は塊根表面、茎、塊根内部、の順番で小さくなることが明らかにされた。上記と対応する組織から共生細菌の網羅的な分離培養を実施した。約2000株の分離菌について16S rRNA遺伝子に基づくクラスタリング解析を行った結...

【キーワード】合成生物学 / 進化分子工学 / スクリーニング / トリテルペン / オキシドスクアレン (他19件)

【概要】30,000を超えると云われるトリテルペン類の全てが，スクアレンを原料として生合成される．これらの骨格形成に関わる未知の遺伝子探索と機能改良のため，不可視であった細胞内のスクアレンの消費活性を色スクリーニングする手法を開発した．この手法を用いて得たスクアレン環化酵素の活性変異体を用いた人工経路を構成し，自然界には見つかっていない種々の非天然トリテルペン合成経路を確立することに成功した． ...

【農学】森林圏科学：沖縄島嶼／微生物を含む研究件

【キーワード】菌根菌 / 外生菌根菌 / 菌根菌集団 / リュウキュウマツ / 南西諸島 (他23件)

【概要】高島と比べて、低島では、「動物散布種の菌」や「非風散布種の菌」は全く検出されず、「風散布種の菌」のみが存在していた。これは、過去に低島が海面下に沈み、菌根菌が一掃されたためと考えられる。全ての高島から「動物散布種の菌」や「非風散布の菌」が検出されたことから、過去に、高島間や大陸との間に陸橋が形成されていたと考えられる。そのような菌種が現在も生き残っていることは、移入後に水没がなかったことを示唆して...

【農学】森林圏科学：共生／微生物を含む研究件

【概要】生物の種分化過程には様々な類型がある。本研究では、シロアリ腸内共生原生生物（単細胞真核生物）を題材として、原生生物と原核生物（細菌とアーキア）の細胞共生が原生生物の同所的種分化を引き起こすという仮説を立て、その検証を行った。その結果、材料とした原生生物はこれまで1属1種と考えられていたが、細胞内にメタン生成アーキアが共生するか否かで明確に2種に分離されることを明らかにした。また、同共生アーキアのゲ...

【研究代表者】池田成志国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター大規模畑作研究領域, 上級研究員 (20396609)

【キーワード】窒素固定 / サツマイモ / 共生細菌 / 多様性 / 16S rRNA遺伝子 (他19件)

【概要】サツマイモの茎、塊根の表面と内部の共生細菌群集について非培養法による多様性解析を行った結果、各組織に共通して他の作物種よりもアルファプロテオバクテリアの優占化が観察された。また、多様性指数は塊根表面、茎、塊根内部、の順番で小さくなることが明らかにされた。上記と対応する組織から共生細菌の網羅的な分離培養を実施した。約2000株の分離菌について16S rRNA遺伝子に基づくクラスタリング解析を行った結...

【研究代表者】大熊盛也国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソースセンター, 室長 (10270597)

【概要】Bacteroidales目細菌において、窒素固定あるいは古細菌の水素代謝に関連する遺伝子をゲノム上に有する細菌種を見出し、培養株で活性を検出した。シロアリ腸内の窒素固定と水素利用還元的酢酸生成に働く細菌として、セルロース分解性原生生物の細胞内共生スピロヘータを同定した。この細胞内共生細菌と原生生物の細胞表層に共生するBacteroidales目細菌２種について、シングルセルゲノム解析で機能と共生...

【農学】森林圏科学：共生系／微生物を含む研究件

【キーワード】菌根菌 / 外生菌根菌 / 菌根菌集団 / リュウキュウマツ / 南西諸島 (他23件)

【概要】高島と比べて、低島では、「動物散布種の菌」や「非風散布種の菌」は全く検出されず、「風散布種の菌」のみが存在していた。これは、過去に低島が海面下に沈み、菌根菌が一掃されたためと考えられる。全ての高島から「動物散布種の菌」や「非風散布の菌」が検出されたことから、過去に、高島間や大陸との間に陸橋が形成されていたと考えられる。そのような菌種が現在も生き残っていることは、移入後に水没がなかったことを示唆して...

【農学】森林圏科学：共生微生物／微生物を含む研究件

【概要】森林は多くの動植物の生息場所として重要であるが人間活動によって断片化が進行し、生物多様性への影響が懸念されている。森林の主要樹木は菌根菌という土壌微生物と共生することで生きているが、森林の断片化が菌根菌に及ぼす影響については明らかにされていない。本研究では、最終氷期以降、高山に取り残される形で隔離分布しているハイマツを対象にして、共生する菌根菌の種組成を複数の山系で調べた。ハイマツと共進化したと考...

【農学】森林圏科学：土壌／微生物を含む研究件

【キーワード】窒素固定微生物 / 鉄還元細菌 / 陸域土壌 / Anaeromyxobacter / Geobacter (他14件)

【概要】世界（農耕地、底泥、森林、砂漠、極地土壌）および日本（水田、畑、森林、底泥）の土壌メタゲノム解析の結果、多くの地点でGeobacterとAnaeromyxobacterの窒素固定遺伝子が検出され、鉄還元細菌による窒素固定が陸域環境において普遍的である可能性が示された。土壌からGeobacterならびにAnaeromyxobacterを多数分離し、窒素固定活性を確認した。主に水田から分離したGeo...

【概要】本研究はバングラデシュやタイなどのヒ素による汚染が深刻な地域のヒ素除去プロセスのオプションとして、土壌、上水汚泥など高濃度にヒ素を含有している固形物から微生物の機能を用いヒ素を除去するプロセスを開発することが本研究の最終的なゴールであるが、それを達成するためにはヒ素気化に関する様々な基礎的な知見を得る必要がある。本研究で着目したのは一部のメタン生成菌などが有している無機ヒ素のメチル化能力である。本...

【農学】森林圏科学：土壌呼吸／微生物を含む研究件

【概要】地球温暖化の効果的な対策の一つとして、森林生態系へのバイオチャー散布が注目されている。本研究では、林床へのバイオチャー散布が、表層土壌 (有機物堆積層) の構造と機能に与える影響を評価した。その結果、バイオチャーは有機物堆積層の物理・化学・生物構造を大きく改変し、リターの分解速度を上昇させた。これは、バイオチャーとして投入された炭素量を数年で相殺すること、また分解にともない放出される栄養塩が林冠...

【キーワード】高緯度北極 / 生態系炭素循環 / コンパートメントモデル / 遷移 / 光合成 (他21件)

【概要】本研究は、高緯度北極スバールバールの陸上生態系を主な調査地とし、遷移段階ごとに炭素吸収系と放出系に対する環境要因の影響を調べ、それをもとに炭素循環モデルを構築し、炭素循環に与える環境変動の影響を予測することを目的とした。主な成果は以下のとおりである (1)氷河末端から海岸まで2.6kmの3本のラインに沿って植生、バイオマス、土壌炭素の分布を調査し、植生と土壌要因との関係を明らかにした。 (2)遷移...

【農学】森林圏科学：土壌微生物／微生物を含む研究件

【概要】森林は多くの動植物の生息場所として重要であるが人間活動によって断片化が進行し、生物多様性への影響が懸念されている。森林の主要樹木は菌根菌という土壌微生物と共生することで生きているが、森林の断片化が菌根菌に及ぼす影響については明らかにされていない。本研究では、最終氷期以降、高山に取り残される形で隔離分布しているハイマツを対象にして、共生する菌根菌の種組成を複数の山系で調べた。ハイマツと共進化したと考...

【農学】森林圏科学：菌根菌／微生物を含む研究件

【キーワード】菌根菌 / 外生菌根菌 / 菌根菌集団 / リュウキュウマツ / 南西諸島 (他23件)

【概要】高島と比べて、低島では、「動物散布種の菌」や「非風散布種の菌」は全く検出されず、「風散布種の菌」のみが存在していた。これは、過去に低島が海面下に沈み、菌根菌が一掃されたためと考えられる。全ての高島から「動物散布種の菌」や「非風散布の菌」が検出されたことから、過去に、高島間や大陸との間に陸橋が形成されていたと考えられる。そのような菌種が現在も生き残っていることは、移入後に水没がなかったことを示唆して...

【概要】森林は多くの動植物の生息場所として重要であるが人間活動によって断片化が進行し、生物多様性への影響が懸念されている。森林の主要樹木は菌根菌という土壌微生物と共生することで生きているが、森林の断片化が菌根菌に及ぼす影響については明らかにされていない。本研究では、最終氷期以降、高山に取り残される形で隔離分布しているハイマツを対象にして、共生する菌根菌の種組成を複数の山系で調べた。ハイマツと共進化したと考...

【農学】森林圏科学：近縁種／微生物を含む研究件

【キーワード】ケミカルエコロジー / 国際情報交換 / 徴生物 / 有機化学 / 生体分子 (他11件)

【概要】寄生菌P2は、互いに近縁の真菌C1とC2を侵食する際に、C1には誘引され、 C2には阻害される。この誘引と阻害に関わる物質を探索した結果、 C1の抽出物からP2に対する誘引活性を示す新規の芳香族化合物を単離、構造決定した。一方、タマバエがブナの葉の組織を異常発達させてできる虫えいに注目し、その桃色虫えいに含まれる主要赤色色素の化学構造を決定した。また、この赤色色素は、葉に比べて虫えい中に3倍...

【農学】森林圏科学：海洋微生物／微生物を含む研究件

【キーワード】海洋物質循環 / プロリン / コロイド粒子 / アミノ酸 / 海洋微生物 (他12件)

【概要】アミノ酸は重要な生体構成成分であり、海洋物質循環において重要な役割を果たしている。これまで海洋環境中のアミノ酸動態については多くの研究がなされてきたが、たんぱく質を構成する２０種類のアミノ酸のうち唯一の環状２級アミンであるプロリンは、分析方法上の制約から、その分布や変動についての知見が限られてきた。本研究では、この方法的な制約を克服し、海洋試料のアミノ酸組成を、プロリンを含めて高感度に分析する手法...

【概要】本研究では、海洋微生物の生態を解析するための新しい手法を開発し、これらを駆使して、海洋における炭酸ガスやジメチルサルファイド(DMS)といった気候関連ガスの動態に強い影響を及ぼす微生物鍵種を特定した。さらに、独自技術に次世代超並列シーケンスを組み合わせた解析では、従来法では不可能であった希少種も含めた増殖群の特定に成功し、微生物多様性と生態系の安定性を議論する上での重要な知見を得ることが出来た。...

【農学】森林圏科学：二次代謝／微生物を含む研究件

❏アミノ基キャリアタンパク質を介する生合成機構の解明と二次代謝産物構造多様性の拡張(17H06168)

【概要】アミノ基キャリアタンパク質(AmCP)は、自身のC末端にアミノ基を介して結合した基質を生合成酵素に運ぶ新しいタンパク質である。本研究では、放線菌を主たる研究対象として各生合成酵素の立体構造及びAmCP認識機構を解明すると共に、AmCPを介して二次代謝産物を生合成するシステムによる天然化合物の構造多様性を創出・拡張機構を解明することを目指したものであり、いくつかの新規かつユニークな機構の発見・解明に...

【農学】森林圏科学：森林生態系／微生物を含む研究件

【概要】地球温暖化の効果的な対策の一つとして、森林生態系へのバイオチャー散布が注目されている。本研究では、林床へのバイオチャー散布が、表層土壌 (有機物堆積層) の構造と機能に与える影響を評価した。その結果、バイオチャーは有機物堆積層の物理・化学・生物構造を大きく改変し、リターの分解速度を上昇させた。これは、バイオチャーとして投入された炭素量を数年で相殺すること、また分解にともない放出される栄養塩が林冠...

【農学】森林圏科学：無脊椎動物／微生物を含む研究件

【概要】大気中の二酸化炭素濃度の上昇によって引き起こされる海洋酸性化が海草藻場生態系の群集構造、特にデトリタス食物網に及ぼす影響を評価するために、基礎的な研究技術の開発と飼育培養実験による検証を２本の柱として研究を進めた。主要な成果として、①海草由来のデトリタスの生成・集積・分解過程を実証的に追跡する方法としての環境DNA法の確立と有効性の検証、②食物連鎖系の動的構造を定量的に解明するための重水素パルスチ...

【農学】森林圏科学：大気海洋境界領域／微生物を含む研究件

❏大気海洋境界領域の微生物学：海泡濃集と雲核へのリンケージ(22H00376)

【研究期間】2022-04-01 - 2027-03-31

【キーワード】大気海洋境界領域 / 微生物 / 海表面マイクロ層 / エアロゾル

【農学】森林圏科学：酵母／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、2018年に研究代表者らが多分野の最先端技術を結集させて開発した独自技術であるインテリジェント画像活性細胞選抜法（Intelligent Image-Activated Cell Sorting; iIACS）[Nitta et al, Cell 175, 266 (2018)]を基盤に、従来手法よりも1000倍以上高速で深層学習を用いたリアルタイム多変量分析による指向性進化法「インテリ...

【キーワード】クワガタムシ科 / 菌嚢状器官 / 酵母 / キシロース / 窒素固定バクテリア (他15件)

【概要】本年度も昨年度に引き続き、共同研究者(棚橋薫彦)を中心にクワガタムシ科を用いた解析を行った。まず、昨年度クワガタムシ科の多くの種の雌において腹部端に近い位置に菌嚢状器官をもつことが明らかになったが、本年度の研究で日本産のクワガタムシ科で最も祖先的なグループだと考えられているマグソクワガタについてもこの菌嚢状器官が存在することがわかった。すなわち、この器官がクワガタムシ科全体に広く存在する可能性が高...

【農学】森林圏科学：微生物生態／微生物を含む研究件

【研究代表者】池田成志国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター大規模畑作研究領域, 上級研究員 (20396609)

【キーワード】窒素固定 / サツマイモ / 共生細菌 / 多様性 / 16S rRNA遺伝子 (他19件)

【概要】サツマイモの茎、塊根の表面と内部の共生細菌群集について非培養法による多様性解析を行った結果、各組織に共通して他の作物種よりもアルファプロテオバクテリアの優占化が観察された。また、多様性指数は塊根表面、茎、塊根内部、の順番で小さくなることが明らかにされた。上記と対応する組織から共生細菌の網羅的な分離培養を実施した。約2000株の分離菌について16S rRNA遺伝子に基づくクラスタリング解析を行った結...

【キーワード】微生物 / ミネラル / 細胞外電子伝達 / 微生物燃料電池 / 蓄電部材 (他17件)

【概要】新規蓄放電物質生成微生物を取得する為、嫌気的に微生物を分離した結果、本物質を生成する単一微生物の分離に成功した。本物質の充電容量は約80 μAh mg-1であった。XRDおよびEDX解析から本物質は鉄と硫黄で構成されたMackinawiteであることが判明した。本物質を添加した負極を装着した微生物燃料電池（MFC）と本細菌を接種したところ、微生物からの電子移動と蓄電が確認された。ゲノム解析の結果、...

【農学】森林圏科学：樹木／微生物を含む研究件

【概要】主にナミダタケモドキによるサワラ心材腐朽を事例とし、生立木腐朽の進展と菌類群集の変化との関係解明を試みた。日本産ナミダタケモドキは海外産菌とは異なる隠蔽種であることが明らかとなった。材内における本菌の存在量は腐朽の進行とともに増加した後に減少し、それに伴って他の菌類の種類や量にも変動が認められた。被害侵入部と考えられる根株、被害林および被害林以外の土壌からも本属菌が検出され、感染から進展した腐朽の...

【農学】森林圏科学：セルロース／微生物を含む研究件

【研究代表者】本郷裕一独立行政法人理化学研究所, 前田バイオ工学研究室, 協力研究員 (90392117)

【概要】地球上の99%以上の微生物種は培養法が不明であり、その生理・生態はほとんど未知である。本研究では、シロアリ腸内に共生する培養不能細菌の1種の少数細胞から、DNA合成酵素を使用することで全遺伝子情報を1千万倍に増幅して完全解読する手法の確立を試み、世界で初めて成功した。これにより、これまで詳細が不明であったシロアリと腸内原生生物、腸内細菌の複雑な3者共生機構を世界で初めて明らかにした。 ...

【農学】森林圏科学：細胞壁／微生物を含む研究件

【キーワード】ナノバブル / エチレン / プロトプラスト / バイオリアクター / 追熟 (他10件)

【概要】独自に構築したナノバブル生成システムにより様々なガスのナノバブルを高効率に生成し、種々の培養系に適用できた。酵母や植物の細胞やプロトプラストを用いて種々検討した結果、プロトプラストは細胞に比べて高い物質移動能やペリプラズムに蓄積する有用物質のフィードバック制御からの解放など、優れた特性を有することが示唆された。プロトプラストはナノバブルに対する応答性が高い可能性が示唆された。ナノバブルを酵母や種々...

❏糸状菌プロテインキナーゼＣの包括的機能解析とその機能を利用した有用糸状菌の創製(23380048)

【研究代表者】堀内裕之東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (00209280)

【キーワード】バイオテクノロジー / 糸状菌 / PKC / 細胞壁 / 微生物

【概要】本研究では糸状菌Aspergillus nidulansのプロテインキナーゼC（PKC）をコードする遺伝子pkcAについて、その温度感受性変異株、活性化型PkcA高発現株を作製しその機能解析を行った。さらに、pkcAの活性の変化により発現の変化する遺伝子をトランスクリプトーム解析により網羅的に抽出した。その結果、細胞壁合成関連遺伝子群、細胞極性に関わる遺伝子群、カルシウムシグナル伝達に関わる遺伝子...

❏モータータンパク質融合型キチン合成酵素の機能と分子動態に関する総合的研究(20380045)

【研究代表者】堀内裕之東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (00209280)

【キーワード】微生物 / バイオテクノロジー / 糸状菌 / Yarrowia / 細胞壁

【概要】キチン合成酵素の一部はそのN末端側にモータータンパク質であるミオシンと相同性を有するドメインを持つ。本研究では子嚢菌類の糸状菌Aspergillus nidulansと二形性酵母Yarrowia lipolyticaを用いて、モータータンパク質融合型キチン合成酵素の機能解析を行った。またA. nidulansについてはそれらキチン合成酵素と相互作用するタンパク質の探索も行った。その結果、Y. li...

【農学】森林圏科学：植物／微生物を含む研究件

❏Long-term eco-evolutionary impacts of the mycorrhiza on plant population dynamics(16K07503)

【研究代表者】シェファーソンリチャード東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (10747108)

【概要】共生がもたらす適応度への効果は正に働くと考えられているが、実際には、共生相手の種や条件に応じて、正の影響も負の影響もある。共生に焦点を当てた進化論的研究では、「最も重要な影響はすみやかにより高い繁殖へと変換され、短期間で観察可能な適応性の増減をもたらす」と仮定されている。しかし、環境条件、共生者および相互作用する種の遺伝的特徴によっては、共生は短期間で非常に変化しやすい影響をもたらす可能性がある。...

【キーワード】ナノバブル / エチレン / プロトプラスト / バイオリアクター / 追熟 (他10件)

【概要】独自に構築したナノバブル生成システムにより様々なガスのナノバブルを高効率に生成し、種々の培養系に適用できた。酵母や植物の細胞やプロトプラストを用いて種々検討した結果、プロトプラストは細胞に比べて高い物質移動能やペリプラズムに蓄積する有用物質のフィードバック制御からの解放など、優れた特性を有することが示唆された。プロトプラストはナノバブルに対する応答性が高い可能性が示唆された。ナノバブルを酵母や種々...

【農学】森林圏科学：放線菌／微生物を含む研究件

❏アミノ基キャリアタンパク質を介する生合成機構の解明と二次代謝産物構造多様性の拡張(17H06168)

【概要】アミノ基キャリアタンパク質(AmCP)は、自身のC末端にアミノ基を介して結合した基質を生合成酵素に運ぶ新しいタンパク質である。本研究では、放線菌を主たる研究対象として各生合成酵素の立体構造及びAmCP認識機構を解明すると共に、AmCPを介して二次代謝産物を生合成するシステムによる天然化合物の構造多様性を創出・拡張機構を解明することを目指したものであり、いくつかの新規かつユニークな機構の発見・解明に...

【概要】希少放線菌の一種であるアクチノプラネスは、菌糸状に生育したのち運動性胞子を多数内包する胞子嚢を形成するという複雑な形態分化を行うバクテリアである。胞子嚢は湿潤した環境下で開裂し、飛び出した胞子は好ましい環境まで遊走したのち発芽する。本研究では、本菌の複雑な形態分化を支える分子基盤を多方面から解析し、「細胞の休眠と覚醒」や「細胞運動の制御」という生命現象の根源的な課題に新たな知見を得ることができた。...

【農学】森林圏科学：加水分解酵素／微生物を含む研究件

【概要】海洋中の溶存有機物は、陸上植生、土壌有機物と並んで、地球上の3大有機炭素リザバ-のひとつの数えられている。その変動は、グローバルな炭素フラックス、さらには、大気中最大の温室効果気体である二酸化炭素の年-100年スケールでの変動にも影響を及ぼしうる.本研究の目的は、海洋における溶存有機物の蓄積メカニズムを、微生物生態学と地球化学を融合させた学際的なアプローチを用いて実験的に解明することである。生体ポ...

【農学】森林圏科学：バイオマス／微生物を含む研究件

【キーワード】微生物 / ミネラル / 細胞外電子伝達 / 微生物燃料電池 / 蓄電部材 (他17件)

【概要】新規蓄放電物質生成微生物を取得する為、嫌気的に微生物を分離した結果、本物質を生成する単一微生物の分離に成功した。本物質の充電容量は約80 μAh mg-1であった。XRDおよびEDX解析から本物質は鉄と硫黄で構成されたMackinawiteであることが判明した。本物質を添加した負極を装着した微生物燃料電池（MFC）と本細菌を接種したところ、微生物からの電子移動と蓄電が確認された。ゲノム解析の結果、...

【研究代表者】本郷裕一独立行政法人理化学研究所, 前田バイオ工学研究室, 協力研究員 (90392117)

【概要】地球上の99%以上の微生物種は培養法が不明であり、その生理・生態はほとんど未知である。本研究では、シロアリ腸内に共生する培養不能細菌の1種の少数細胞から、DNA合成酵素を使用することで全遺伝子情報を1千万倍に増幅して完全解読する手法の確立を試み、世界で初めて成功した。これにより、これまで詳細が不明であったシロアリと腸内原生生物、腸内細菌の複雑な3者共生機構を世界で初めて明らかにした。 ...

【農学】水圏応用科学：生活史／微生物を含む研究件

❏Long-term eco-evolutionary impacts of the mycorrhiza on plant population dynamics(16K07503)

【研究代表者】シェファーソンリチャード東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (10747108)

【概要】共生がもたらす適応度への効果は正に働くと考えられているが、実際には、共生相手の種や条件に応じて、正の影響も負の影響もある。共生に焦点を当てた進化論的研究では、「最も重要な影響はすみやかにより高い繁殖へと変換され、短期間で観察可能な適応性の増減をもたらす」と仮定されている。しかし、環境条件、共生者および相互作用する種の遺伝的特徴によっては、共生は短期間で非常に変化しやすい影響をもたらす可能性がある。...

【農学】水圏応用科学：海表面マイクロレイヤー／微生物を含む研究件

【キーワード】微生物 / 海洋 / 海表面マイクロ層 / 大気エアロゾル / メタゲノム (他12件)

【概要】本研究では，海洋の生物活動と気候システムのリンクとして，バイオエアロゾルによる雲生成への影響に注目し，これを制御する鍵として海表面マイクロ層と海から生成するエアロゾル中の微生物動態について解析を行った. 第一に，海洋から大気へと放出されるエアロゾルの質的かつ量的な変動を制御していると考えられる鍵微生物グループを特定した．第二に，メタゲノム情報から鍵微生物グループのゲノム構築を行い，それらの機能解析...

【農学】水圏応用科学：海表面マイクロ層／微生物を含む研究件

❏大気海洋境界領域の微生物学：海泡濃集と雲核へのリンケージ(22H00376)

【研究期間】2022-04-01 - 2027-03-31

【キーワード】大気海洋境界領域 / 微生物 / 海表面マイクロ層 / エアロゾル

【キーワード】微生物 / 海洋 / 海表面マイクロ層 / 大気エアロゾル / メタゲノム (他12件)

【概要】本研究では，海洋の生物活動と気候システムのリンクとして，バイオエアロゾルによる雲生成への影響に注目し，これを制御する鍵として海表面マイクロ層と海から生成するエアロゾル中の微生物動態について解析を行った. 第一に，海洋から大気へと放出されるエアロゾルの質的かつ量的な変動を制御していると考えられる鍵微生物グループを特定した．第二に，メタゲノム情報から鍵微生物グループのゲノム構築を行い，それらの機能解析...

【農学】水圏応用科学：生態／微生物を含む研究件

【研究代表者】大熊盛也国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソースセンター, 室長 (10270597)

【概要】Bacteroidales目細菌において、窒素固定あるいは古細菌の水素代謝に関連する遺伝子をゲノム上に有する細菌種を見出し、培養株で活性を検出した。シロアリ腸内の窒素固定と水素利用還元的酢酸生成に働く細菌として、セルロース分解性原生生物の細胞内共生スピロヘータを同定した。この細胞内共生細菌と原生生物の細胞表層に共生するBacteroidales目細菌２種について、シングルセルゲノム解析で機能と共生...

【キーワード】国際研究者交流 / ベトナム / メコンデルタ / 生態 / Mudskipper (他12件)

【概要】メコンデルタにおいて、カントー大学と共同して以下の研究を行った。メコンデルタでは、マッドスキッパーの1種（カケオ）が盛んに養殖されている。しかし、その種苗は天然稚魚に依存しているため、資源の枯渇の懸念があることが初年度の調査で明らかになった。稚魚採集を行った結果、産卵は海域で行われていること、バクリュー省河口に遡上している稚魚は孵化後約38日であることが明らかになった。カケオの養殖池には、同地域に...

【農学】水圏応用科学：生態学／微生物を含む研究件

❏Long-term eco-evolutionary impacts of the mycorrhiza on plant population dynamics(16K07503)

【研究代表者】シェファーソンリチャード東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (10747108)

【概要】共生がもたらす適応度への効果は正に働くと考えられているが、実際には、共生相手の種や条件に応じて、正の影響も負の影響もある。共生に焦点を当てた進化論的研究では、「最も重要な影響はすみやかにより高い繁殖へと変換され、短期間で観察可能な適応性の増減をもたらす」と仮定されている。しかし、環境条件、共生者および相互作用する種の遺伝的特徴によっては、共生は短期間で非常に変化しやすい影響をもたらす可能性がある。...

【キーワード】菌根菌 / 外生菌根菌 / 菌根菌集団 / リュウキュウマツ / 南西諸島 (他23件)

【概要】高島と比べて、低島では、「動物散布種の菌」や「非風散布種の菌」は全く検出されず、「風散布種の菌」のみが存在していた。これは、過去に低島が海面下に沈み、菌根菌が一掃されたためと考えられる。全ての高島から「動物散布種の菌」や「非風散布の菌」が検出されたことから、過去に、高島間や大陸との間に陸橋が形成されていたと考えられる。そのような菌種が現在も生き残っていることは、移入後に水没がなかったことを示唆して...

【研究代表者】池田成志国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター大規模畑作研究領域, 上級研究員 (20396609)

【キーワード】窒素固定 / サツマイモ / 共生細菌 / 多様性 / 16S rRNA遺伝子 (他19件)

【概要】サツマイモの茎、塊根の表面と内部の共生細菌群集について非培養法による多様性解析を行った結果、各組織に共通して他の作物種よりもアルファプロテオバクテリアの優占化が観察された。また、多様性指数は塊根表面、茎、塊根内部、の順番で小さくなることが明らかにされた。上記と対応する組織から共生細菌の網羅的な分離培養を実施した。約2000株の分離菌について16S rRNA遺伝子に基づくクラスタリング解析を行った結...

【農学】水圏応用科学：海洋生態／微生物を含む研究件

【キーワード】国際研究者交流 / ベトナム / メコンデルタ / 生態 / Mudskipper (他12件)

【概要】メコンデルタにおいて、カントー大学と共同して以下の研究を行った。メコンデルタでは、マッドスキッパーの1種（カケオ）が盛んに養殖されている。しかし、その種苗は天然稚魚に依存しているため、資源の枯渇の懸念があることが初年度の調査で明らかになった。稚魚採集を行った結果、産卵は海域で行われていること、バクリュー省河口に遡上している稚魚は孵化後約38日であることが明らかになった。カケオの養殖池には、同地域に...

【農学】水圏応用科学：海洋生態系／微生物を含む研究件

【概要】外洋域においてウィルス数が局所的極大を示す層、すなわち「ウィルス・ホットスポット(VHS)」、の分布の実態把握と形成機構の究明を行った。観測の結果、VHSは中部および西部北太平洋において広範に見られ、その分布が溶存酸素アノマリーの分布と関連することが明らかになった。観測・実験データを基に、VHSの形成には、宿主依存的なウィルス生産、鉛直混合、紫外線影響の3要因が関与しているという新たな仮説を提案し...

【概要】海洋炭素循環の理解の上で鍵になる、中深層での有機物の変質・分解過程とそれに関わる微生物群集の動態を新たな切り口から追及した。北極海において、微生物諸量の全深度分布を世界で初めて解明するとともに、西部北太平洋での時系列観測を先駆的に展開し、微生物活性の分布構造の海域間での違いと季節変動を明らかにした。また、懸濁態有機物のアミノ酸窒素安定同位体比から、有機物の変質過程を解析する新たな手法を開発した。...

【キーワード】溶存有機物 / 海洋コロイド / 細菌群集 / 有機物分解 / 海洋生態系 (他19件)

【概要】本研究では、水圏における溶存態およびコロイド態有機物の動態とそれに関わる細菌群集の変動機構の解明を目的とした。以下の成果が得られた。 1.海洋のコロイド有機物の重要な構成成分であるペプチドグリカンの分解過程を放射トレーサー法により解析し、分子内部位(糖鎖およびペプチド鎖)による分解速度定数の違いを初めて明らかにした。 2.沿岸海洋における深度別の微生物分布を解析するモデルを検討した。また、このモデ...

【農学】水圏応用科学：生物多様性／微生物を含む研究件

【キーワード】菌根菌 / 外生菌根菌 / 菌根菌集団 / リュウキュウマツ / 南西諸島 (他23件)

【概要】高島と比べて、低島では、「動物散布種の菌」や「非風散布種の菌」は全く検出されず、「風散布種の菌」のみが存在していた。これは、過去に低島が海面下に沈み、菌根菌が一掃されたためと考えられる。全ての高島から「動物散布種の菌」や「非風散布の菌」が検出されたことから、過去に、高島間や大陸との間に陸橋が形成されていたと考えられる。そのような菌種が現在も生き残っていることは、移入後に水没がなかったことを示唆して...

【研究代表者】大熊盛也国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソースセンター, 室長 (10270597)

【概要】Bacteroidales目細菌において、窒素固定あるいは古細菌の水素代謝に関連する遺伝子をゲノム上に有する細菌種を見出し、培養株で活性を検出した。シロアリ腸内の窒素固定と水素利用還元的酢酸生成に働く細菌として、セルロース分解性原生生物の細胞内共生スピロヘータを同定した。この細胞内共生細菌と原生生物の細胞表層に共生するBacteroidales目細菌２種について、シングルセルゲノム解析で機能と共生...

【概要】森林は多くの動植物の生息場所として重要であるが人間活動によって断片化が進行し、生物多様性への影響が懸念されている。森林の主要樹木は菌根菌という土壌微生物と共生することで生きているが、森林の断片化が菌根菌に及ぼす影響については明らかにされていない。本研究では、最終氷期以降、高山に取り残される形で隔離分布しているハイマツを対象にして、共生する菌根菌の種組成を複数の山系で調べた。ハイマツと共進化したと考...

【農学】水圏応用科学：Mudskipper ／微生物を含む研究件

【キーワード】国際研究者交流 / ベトナム / メコンデルタ / 生態 / Mudskipper (他12件)

【概要】メコンデルタにおいて、カントー大学と共同して以下の研究を行った。メコンデルタでは、マッドスキッパーの1種（カケオ）が盛んに養殖されている。しかし、その種苗は天然稚魚に依存しているため、資源の枯渇の懸念があることが初年度の調査で明らかになった。稚魚採集を行った結果、産卵は海域で行われていること、バクリュー省河口に遡上している稚魚は孵化後約38日であることが明らかになった。カケオの養殖池には、同地域に...

【農学】水圏応用科学：物質循環／微生物を含む研究件

【概要】地球温暖化の効果的な対策の一つとして、森林生態系へのバイオチャー散布が注目されている。本研究では、林床へのバイオチャー散布が、表層土壌 (有機物堆積層) の構造と機能に与える影響を評価した。その結果、バイオチャーは有機物堆積層の物理・化学・生物構造を大きく改変し、リターの分解速度を上昇させた。これは、バイオチャーとして投入された炭素量を数年で相殺すること、また分解にともない放出される栄養塩が林冠...

【キーワード】海洋物質循環 / プロリン / コロイド粒子 / アミノ酸 / 海洋微生物 (他12件)

【概要】アミノ酸は重要な生体構成成分であり、海洋物質循環において重要な役割を果たしている。これまで海洋環境中のアミノ酸動態については多くの研究がなされてきたが、たんぱく質を構成する２０種類のアミノ酸のうち唯一の環状２級アミンであるプロリンは、分析方法上の制約から、その分布や変動についての知見が限られてきた。本研究では、この方法的な制約を克服し、海洋試料のアミノ酸組成を、プロリンを含めて高感度に分析する手法...

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【農学】水圏応用科学：日本海／微生物を含む研究件

❏Do microcrystalline dolomite inclusions provide fossil evidence for the onset of gas hydrate formation?: Isotopic and biogeochemical investigations of methane hydrate in Joetsu Basin, Sea of Japan.(17K05712)

【研究代表者】Snyder Glen 明治大学, 研究・知財戦略機構(駿河台), 研究推進員 (90751777)

【キーワード】gas hydrate / Sea of Japan / microdolomite / Bacteriodetes / helium (他20件)

【概要】微生物活動は高温の温泉水、深海堆積物など様々な場所で見つかっているが、ガスハイドレート結晶中に高塩分微小空間が存在し、その中で微生物が代謝を繰り返していたとは研究チーム。私たちは新潟県沖上越堆積盆で、長い連続的なガスハイドレートのコアを採取・分解し、分解後に残ったハイドレート融解水中に、幸運にも、中心部分に暗黒有機物質と生命活動の痕跡を包含する微小なマイクロドロマイトが残されているのを発見した。そ...

【農学】水圏応用科学：細菌群集／微生物を含む研究件

【概要】海洋表層の基礎生産で生成された有機物（凝集体）の沈降によって媒介される炭素鉛直輸送（生物ポンプ）は、海洋内部での炭素貯留を促進するプロセスとして重要であるが、その変動や制御には不明の点が多い。本研究では、凝集体の形成・沈降過程を、凝集体と海洋細菌群集の相互作用という新たな切り口から追及した。実験的解析の結果、海洋細菌群集には、大型凝集体の形成を顕著に促進する作用があることが示された。また、凝集体形...

【キーワード】溶存有機物 / 海洋コロイド / 細菌群集 / 有機物分解 / 海洋生態系 (他19件)

【概要】本研究では、水圏における溶存態およびコロイド態有機物の動態とそれに関わる細菌群集の変動機構の解明を目的とした。以下の成果が得られた。 1.海洋のコロイド有機物の重要な構成成分であるペプチドグリカンの分解過程を放射トレーサー法により解析し、分子内部位(糖鎖およびペプチド鎖)による分解速度定数の違いを初めて明らかにした。 2.沿岸海洋における深度別の微生物分布を解析するモデルを検討した。また、このモデ...

【概要】本研究は、海洋炭素循環において中心的な役割を果たす細菌群集の動態を迅速にモニターする新たな手法を検討し、「微生物多様性と生態系機能の関係」の解明に大きく貢献することを目指して展開した。本研究の鍵になるアイデアは、生化学トレーサー手法を用いた微生物群集活性(機能)の測定と、分子生物学的手法を用いた群集構造(多様性)の解析を密接に結合させた斬新な手法を開拓することであり、それにより、動的な微生物群集構...

【農学】水圏応用科学：分布／微生物を含む研究件

【概要】本研究プロジェクトの目的は、以下の4点に集約できる： ①きのこ類複数種の国内における分布の北限・南限を明らかにする；②分布推定域内における土壌中の対象種DNAの検出率の差異を検証する；③種内の遺伝的多様性から分布の北上（南下）を考察する；④博物館をハブとする微生物の市民参加型調査の先例をつくる。以上に基づき、2021年度の研究計画は、１）東北北部地域および北海道南部地域における野外調査を進める、...

【農学】水圏応用科学：干潟／微生物を含む研究件

【キーワード】国際研究者交流 / ベトナム / メコンデルタ / 生態 / Mudskipper (他12件)

【概要】メコンデルタにおいて、カントー大学と共同して以下の研究を行った。メコンデルタでは、マッドスキッパーの1種（カケオ）が盛んに養殖されている。しかし、その種苗は天然稚魚に依存しているため、資源の枯渇の懸念があることが初年度の調査で明らかになった。稚魚採集を行った結果、産卵は海域で行われていること、バクリュー省河口に遡上している稚魚は孵化後約38日であることが明らかになった。カケオの養殖池には、同地域に...

【農学】水圏応用科学：個体群動態／微生物を含む研究件

❏Long-term eco-evolutionary impacts of the mycorrhiza on plant population dynamics(16K07503)

【研究代表者】シェファーソンリチャード東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (10747108)

【概要】共生がもたらす適応度への効果は正に働くと考えられているが、実際には、共生相手の種や条件に応じて、正の影響も負の影響もある。共生に焦点を当てた進化論的研究では、「最も重要な影響はすみやかにより高い繁殖へと変換され、短期間で観察可能な適応性の増減をもたらす」と仮定されている。しかし、環境条件、共生者および相互作用する種の遺伝的特徴によっては、共生は短期間で非常に変化しやすい影響をもたらす可能性がある。...

【農学】水圏応用科学：食物網／微生物を含む研究件

【概要】1.海洋の炭素循環に大きな影響を及ぼす微生物群集と溶存有機物の空間分布を北部北太平洋亜寒帯海域において解析した。高感度溶存有機物分析装置を駆使し、表層から深層にいたるアミノ酸の鉛直分布を解析するとともに、これと、微生物群集の現存量、生産活性との関連を詳細に調べた。その結果、太平洋の東西での、細菌活性の勾配が検出され、生態炭素循環システムの構造が顕著な空間変動を示していることが明らかにされた。変動要...

【農学】水圏応用科学：食物網構造／微生物を含む研究件

【概要】大気中の二酸化炭素濃度の上昇によって引き起こされる海洋酸性化が海草藻場生態系の群集構造、特にデトリタス食物網に及ぼす影響を評価するために、基礎的な研究技術の開発と飼育培養実験による検証を２本の柱として研究を進めた。主要な成果として、①海草由来のデトリタスの生成・集積・分解過程を実証的に追跡する方法としての環境DNA法の確立と有効性の検証、②食物連鎖系の動的構造を定量的に解明するための重水素パルスチ...

【農学】水圏応用科学：雲／微生物を含む研究件

【キーワード】微生物 / 海洋 / 海表面マイクロ層 / 大気エアロゾル / メタゲノム (他12件)

【概要】本研究では，海洋の生物活動と気候システムのリンクとして，バイオエアロゾルによる雲生成への影響に注目し，これを制御する鍵として海表面マイクロ層と海から生成するエアロゾル中の微生物動態について解析を行った. 第一に，海洋から大気へと放出されるエアロゾルの質的かつ量的な変動を制御していると考えられる鍵微生物グループを特定した．第二に，メタゲノム情報から鍵微生物グループのゲノム構築を行い，それらの機能解析...

【農学】水圏応用科学：雲凝結活性／微生物を含む研究件

【キーワード】微生物 / 海洋 / 海表面マイクロ層 / 大気エアロゾル / メタゲノム (他12件)

【概要】本研究では，海洋の生物活動と気候システムのリンクとして，バイオエアロゾルによる雲生成への影響に注目し，これを制御する鍵として海表面マイクロ層と海から生成するエアロゾル中の微生物動態について解析を行った. 第一に，海洋から大気へと放出されるエアロゾルの質的かつ量的な変動を制御していると考えられる鍵微生物グループを特定した．第二に，メタゲノム情報から鍵微生物グループのゲノム構築を行い，それらの機能解析...

【農学】水圏応用科学：深海／微生物を含む研究件

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / PCR (他10件)

【概要】本研究では、実用レベルの現場型遺伝子解析システムを完成させた上で、実際に深海も含めた海洋の現場において、真性細菌に代表される微生物の遺伝子を検出できる装置を運用することに成功した。また、マイクロ流体デバイスを応用することでサンプル前処理機能の集積化や活性測定機能も実現した。同時に米国モンタレー湾水族館研究所(MBARI)との共同研究についても進展させ、その結果赤潮藻類の現場検出に向けた基礎的な評価...

【研究代表者】山本貴富喜 (2003-2005) 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (20322688)

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / IISA-Gene (他23件)

【概要】本研究では,現場型微生物遺伝子解析装置に装置について,主にマイクロ加工技術を応用して研究開発を行った.その結果,深海などの極限環境の現場でも用いることが可能で,小型・軽量な装置,IISA-Gene(Integrated In-situ Analyzer-Gene)の開発に成功した.IISA-Geneを現場運用可能な装置として完成させるために以下の開発・評価を行った. 1)PDMS及びガラスを材料と...

【農学】水圏応用科学：マイクロレイヤー／微生物を含む研究件

【キーワード】微生物 / 海洋 / 海表面マイクロ層 / 大気エアロゾル / メタゲノム (他12件)

【概要】本研究では，海洋の生物活動と気候システムのリンクとして，バイオエアロゾルによる雲生成への影響に注目し，これを制御する鍵として海表面マイクロ層と海から生成するエアロゾル中の微生物動態について解析を行った. 第一に，海洋から大気へと放出されるエアロゾルの質的かつ量的な変動を制御していると考えられる鍵微生物グループを特定した．第二に，メタゲノム情報から鍵微生物グループのゲノム構築を行い，それらの機能解析...

【農学】水圏応用科学：TEP ／微生物を含む研究件

【キーワード】微生物 / 海洋 / 海表面マイクロ層 / 大気エアロゾル / メタゲノム (他12件)

【概要】本研究では，海洋の生物活動と気候システムのリンクとして，バイオエアロゾルによる雲生成への影響に注目し，これを制御する鍵として海表面マイクロ層と海から生成するエアロゾル中の微生物動態について解析を行った. 第一に，海洋から大気へと放出されるエアロゾルの質的かつ量的な変動を制御していると考えられる鍵微生物グループを特定した．第二に，メタゲノム情報から鍵微生物グループのゲノム構築を行い，それらの機能解析...

【農学】水圏応用科学：温暖化／微生物を含む研究件

【概要】地球温暖化の効果的な対策の一つとして、森林生態系へのバイオチャー散布が注目されている。本研究では、林床へのバイオチャー散布が、表層土壌 (有機物堆積層) の構造と機能に与える影響を評価した。その結果、バイオチャーは有機物堆積層の物理・化学・生物構造を大きく改変し、リターの分解速度を上昇させた。これは、バイオチャーとして投入された炭素量を数年で相殺すること、また分解にともない放出される栄養塩が林冠...

【農学】水圏応用科学：メコンデルタ／微生物を含む研究件

【キーワード】国際研究者交流 / ベトナム / メコンデルタ / 生態 / Mudskipper (他12件)

【概要】メコンデルタにおいて、カントー大学と共同して以下の研究を行った。メコンデルタでは、マッドスキッパーの1種（カケオ）が盛んに養殖されている。しかし、その種苗は天然稚魚に依存しているため、資源の枯渇の懸念があることが初年度の調査で明らかになった。稚魚採集を行った結果、産卵は海域で行われていること、バクリュー省河口に遡上している稚魚は孵化後約38日であることが明らかになった。カケオの養殖池には、同地域に...

【農学】水圏応用科学：大気エアロゾル／微生物を含む研究件

【キーワード】微生物 / 海洋 / 海表面マイクロ層 / 大気エアロゾル / メタゲノム (他12件)

【概要】本研究では，海洋の生物活動と気候システムのリンクとして，バイオエアロゾルによる雲生成への影響に注目し，これを制御する鍵として海表面マイクロ層と海から生成するエアロゾル中の微生物動態について解析を行った. 第一に，海洋から大気へと放出されるエアロゾルの質的かつ量的な変動を制御していると考えられる鍵微生物グループを特定した．第二に，メタゲノム情報から鍵微生物グループのゲノム構築を行い，それらの機能解析...

【農学】水圏応用科学：バイオエアロゾル／微生物を含む研究件

【キーワード】微生物 / 海洋 / 海表面マイクロ層 / 大気エアロゾル / メタゲノム (他12件)

【概要】本研究では，海洋の生物活動と気候システムのリンクとして，バイオエアロゾルによる雲生成への影響に注目し，これを制御する鍵として海表面マイクロ層と海から生成するエアロゾル中の微生物動態について解析を行った. 第一に，海洋から大気へと放出されるエアロゾルの質的かつ量的な変動を制御していると考えられる鍵微生物グループを特定した．第二に，メタゲノム情報から鍵微生物グループのゲノム構築を行い，それらの機能解析...

【農学】水圏応用科学：養殖／微生物を含む研究件

【キーワード】国際研究者交流 / ベトナム / メコンデルタ / 生態 / Mudskipper (他12件)

【概要】メコンデルタにおいて、カントー大学と共同して以下の研究を行った。メコンデルタでは、マッドスキッパーの1種（カケオ）が盛んに養殖されている。しかし、その種苗は天然稚魚に依存しているため、資源の枯渇の懸念があることが初年度の調査で明らかになった。稚魚採集を行った結果、産卵は海域で行われていること、バクリュー省河口に遡上している稚魚は孵化後約38日であることが明らかになった。カケオの養殖池には、同地域に...

【農学】水圏応用科学：生合成／微生物を含む研究件

【研究代表者】尾仲宏康東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任教授 (80315829)

【キーワード】peptide / biosynthesis / microbiology / ribosome synthesis / post-translational (他13件)

【概要】創薬における構造プラットフォームとして非常に有望な中分子天然物であるリボゾーム翻訳後修飾ペプチド（RiPPs）は、アミノ酸配列の組み合わせとアミノ酸側鎖の翻訳後修飾により、極めて多様な構造バリエーションを取ることが可能である。RiPPsの更なる有効活用のためには、様々な化学構造のRiPPsを自由自在に創製できる技術が必要である。本研究では申請者自ら発見したラクタゾール(LZ)、ゴードスポリン(GS...

❏アミノ基キャリアタンパク質を介する生合成機構の解明と二次代謝産物構造多様性の拡張(17H06168)

【概要】アミノ基キャリアタンパク質(AmCP)は、自身のC末端にアミノ基を介して結合した基質を生合成酵素に運ぶ新しいタンパク質である。本研究では、放線菌を主たる研究対象として各生合成酵素の立体構造及びAmCP認識機構を解明すると共に、AmCPを介して二次代謝産物を生合成するシステムによる天然化合物の構造多様性を創出・拡張機構を解明することを目指したものであり、いくつかの新規かつユニークな機構の発見・解明に...

【キーワード】Thermus属細菌 / リジン生合成 / 基質特異性 / X線結晶構造解析 / 分子進化工学 (他12件)

【概要】1)Thermus thermophilusにおいて、ホモアコニターゼの酵素学的諸性質を解析し、同酵素が第3番目の反応を触媒出来るものの、第2番目については触媒出来ないことを明らかにした。2)αアミノアジピン酸アミノ基転移酵素(AAA-AT)について、ピリドキサールリン酸(PLP)複合体構造、およびPLP+ロイシン複合体構造などをX線結晶構造解析により決定した。AAA-ATは、リジン生合成の基質で...

【農学】水圏応用科学：量的形質遺伝子座(QTL) ／微生物を含む研究件

❏有望系統AZ-97とマダガスカルリン欠乏土壌を基盤とするイネのリン獲得戦略の解明(19KK0154)

【研究代表者】高井俊之国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 生産環境・畜産領域, 主任研究員 (40547725)

【概要】課題1: リン欠乏環境における「AZ-97」の高いリン獲得能のメカニズムの解明昨年度までに行ったポット試験において、微生物叢の解析を更に進めた結果、「AZ-97」と「IR64」間で、土壌滅菌後の微生物叢に差が生じていることを明らかにした。特に「AZ-97」のAlphaproteobacteriaの量が「IR64」よりも有意に多いことが判明した。これらを知見を加えて、論文執筆を開始した。課題2:...

【農学】水圏応用科学：二次代謝産物／微生物を含む研究件

❏アミノ基キャリアタンパク質を介する生合成機構の解明と二次代謝産物構造多様性の拡張(17H06168)

【概要】アミノ基キャリアタンパク質(AmCP)は、自身のC末端にアミノ基を介して結合した基質を生合成酵素に運ぶ新しいタンパク質である。本研究では、放線菌を主たる研究対象として各生合成酵素の立体構造及びAmCP認識機構を解明すると共に、AmCPを介して二次代謝産物を生合成するシステムによる天然化合物の構造多様性を創出・拡張機構を解明することを目指したものであり、いくつかの新規かつユニークな機構の発見・解明に...

【概要】ペプチドは近年注目を集めている機能性食品や医薬品原料として期待されている。本研究では、ポリアミノ酸合成酵素の機能解析を目指して、種々の新規なポリアミノ酸生産菌の取得とライブラリー化、ならびに合成機構に関する検討を行った。色素排除を指標としたスクリーニングとMALDI-TOF MS解析により、新規な塩基性ポリアミノ酸生産菌を含む種々の生産菌を取得した。また、 NPRS様配列の取得と発現解析を通して...

【農学】水圏応用科学：環境DNA ／微生物を含む研究件

【概要】本研究プロジェクトの目的は、以下の4点に集約できる： ①きのこ類複数種の国内における分布の北限・南限を明らかにする；②分布推定域内における土壌中の対象種DNAの検出率の差異を検証する；③種内の遺伝的多様性から分布の北上（南下）を考察する；④博物館をハブとする微生物の市民参加型調査の先例をつくる。以上に基づき、2021年度の研究計画は、１）東北北部地域および北海道南部地域における野外調査を進める、...

【概要】大気中の二酸化炭素濃度の上昇によって引き起こされる海洋酸性化が海草藻場生態系の群集構造、特にデトリタス食物網に及ぼす影響を評価するために、基礎的な研究技術の開発と飼育培養実験による検証を２本の柱として研究を進めた。主要な成果として、①海草由来のデトリタスの生成・集積・分解過程を実証的に追跡する方法としての環境DNA法の確立と有効性の検証、②食物連鎖系の動的構造を定量的に解明するための重水素パルスチ...

【農学】水圏応用科学：植物プランクトン／微生物を含む研究件

【キーワード】国際研究者交流 / ベトナム / メコンデルタ / 生態 / Mudskipper (他12件)

【概要】メコンデルタにおいて、カントー大学と共同して以下の研究を行った。メコンデルタでは、マッドスキッパーの1種（カケオ）が盛んに養殖されている。しかし、その種苗は天然稚魚に依存しているため、資源の枯渇の懸念があることが初年度の調査で明らかになった。稚魚採集を行った結果、産卵は海域で行われていること、バクリュー省河口に遡上している稚魚は孵化後約38日であることが明らかになった。カケオの養殖池には、同地域に...

【農学】水圏応用科学：原虫／微生物を含む研究件

【概要】腸管寄生性原虫赤痢アメーバのもつ、組織破壊に重要なシステインプロテアーゼの細胞内輸送・分泌の分子機構を解明することを目的に、リソソームから細胞膜への輸送に関与する低分子量GTPase Rab11Bと相互作用し活性を制御したり、分泌を直接実行する分子の特定を行った。活性型 Rab11B に特異的に結合するタンパク質としてbeta adaptin, gamma adaptin, Sec6を同定した。R...

【農学】水圏応用科学：カロテノイド／微生物を含む研究件

【キーワード】合成生物学 / 制御 / 翻訳後修飾 / 進化分子工学 / プレニル化転移酵素 (他17件)

【概要】真核生物は，疎水的なプレニル基の付加によって，様々なタンパク質を膜周辺に局在化する機構を有する。本研究は，酵母プレニル化酵素Ram1/2系の大腸菌内で発現させ，タンパク質の局在調節機構の再構築を目的とした。自在なタンパク質の機能制御には至らなかったが，プレニル二リン酸に対するプレニル化酵素の基質消費活性スクリーニング系の確立, およびプレニル化システムによる転写抑制因子の細胞活性のオンオフ制御にむ...

【農学】水圏応用科学：水産学／微生物を含む研究件

【キーワード】国際研究者交流 / ベトナム / メコンデルタ / 生態 / Mudskipper (他12件)

【概要】メコンデルタにおいて、カントー大学と共同して以下の研究を行った。メコンデルタでは、マッドスキッパーの1種（カケオ）が盛んに養殖されている。しかし、その種苗は天然稚魚に依存しているため、資源の枯渇の懸念があることが初年度の調査で明らかになった。稚魚採集を行った結果、産卵は海域で行われていること、バクリュー省河口に遡上している稚魚は孵化後約38日であることが明らかになった。カケオの養殖池には、同地域に...

【農学】水圏応用科学：バイオミネラリゼーション／微生物を含む研究件

【研究代表者】加藤真悟国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 上級研究員 (40554548)

【キーワード】鉄酸化微生物 / 鉄還元微生物 / ナノ鉱物 / バイオミネラリゼーション / 微生物ダークマター (他11件)

【概要】本研究では、「多種多様な未培養微生物が酸化鉄ナノ鉱物の生成・溶解を駆動し、地球表層環境における様々な元素の挙動・循環を支配している」という作業仮説の検証を通じて、それらの未培養微生物を分離培養により同定し、地球表層環境における「酸化鉄ナノ鉱物の生成・溶解プロセスの実態」と「微生物－酸化鉄ナノ鉱物－多元素の相互作用」を解明することを目的とした。本研究によって得られる成果は、自然界の元素循環に対する新...

【キーワード】微生物 / ミネラル / 細胞外電子伝達 / 微生物燃料電池 / 蓄電部材 (他17件)

【概要】新規蓄放電物質生成微生物を取得する為、嫌気的に微生物を分離した結果、本物質を生成する単一微生物の分離に成功した。本物質の充電容量は約80 μAh mg-1であった。XRDおよびEDX解析から本物質は鉄と硫黄で構成されたMackinawiteであることが判明した。本物質を添加した負極を装着した微生物燃料電池（MFC）と本細菌を接種したところ、微生物からの電子移動と蓄電が確認された。ゲノム解析の結果、...

【農学】水圏応用科学：海洋物質循環／微生物を含む研究件

【キーワード】海洋物質循環 / プロリン / コロイド粒子 / アミノ酸 / 海洋微生物 (他12件)

【概要】アミノ酸は重要な生体構成成分であり、海洋物質循環において重要な役割を果たしている。これまで海洋環境中のアミノ酸動態については多くの研究がなされてきたが、たんぱく質を構成する２０種類のアミノ酸のうち唯一の環状２級アミンであるプロリンは、分析方法上の制約から、その分布や変動についての知見が限られてきた。本研究では、この方法的な制約を克服し、海洋試料のアミノ酸組成を、プロリンを含めて高感度に分析する手法...

【概要】1.還元的メチル化法により高比活性に放射標識したモデルたんぱく質(BSA,牛血清アルブミン、分子量66kD)を用い、海洋細菌による高分子加水分解速度を高感度かつ比較的簡便に測定する方法論を完成させた。 2.放射標識BSAをポリスチレンの人工微粒子(径0.1-1.5um)に吸着させ、それを、細菌に分解させる実験系を新たに構築した。これにより、粒子の数やサイズを厳密に制御して、分解速度を明らかにするこ...

【農学】水圏応用科学：北極／微生物を含む研究件

【概要】世界の陸域に広範囲に分布するイワタケ類地衣類の共在微生物相を生物地理的な観点から解析するため、すでに南極やアフリカ赤道域から採集したイワタケ類に加え、フィンランドの北極・亜北極域、赤道域のギアナ高地、カナダ亜北極域、南アフリカおよびオーストリアアルプスでイワタケ類を採集し、かつ、国立極地研究所から北極圏スピッツベルゲン島産のイワタケ類を入手した。これらのイワタケ類試料について菌類・藻類と共在微生...

【医歯薬学】基礎医学：フローサイトメータ／微生物を含む研究件

【概要】塩素・オゾン処理においては，遺伝子操作により細胞内に蛍光タンパク質（EGFP)発現させた大腸菌を作成し，処理後の蛍光タンパク漏出量から細胞膜損傷の定量的評価が可能となった．3種の大腸菌でEGFP発現を可能とした．またEGFP発現個所を変えることで細胞外膜と内膜の損傷を区別しての評価が可能となった．これら大腸菌の塩素処理によりHOClとOCl-の細胞膜への作用機序の違いを明確にした．またオゾン溶解水...

【医歯薬学】基礎医学：乳酸デヒドロゲナーゼ／微生物を含む研究件

【概要】代謝活性を止めている休止細菌は，抗生物質存在下において生存できるため，感染症難治化の原因となる。本研究では，細菌の細胞骨格であるFtsZに着目し，細胞分裂時のZ-ringの形成を蛍光共鳴エネルギー移動で検出する遺伝子組換え大腸菌株の開発を行った。その結果，セルソーターを用いることで休止細菌と分裂細菌の分離に成功し，休止細菌は抗生物質（オフロキサシン）に対して高い抵抗性を持つことがわかった。また，ト...

【医歯薬学】基礎医学：休止細菌／微生物を含む研究件

【概要】代謝活性を止めている休止細菌は，抗生物質存在下において生存できるため，感染症難治化の原因となる。本研究では，細菌の細胞骨格であるFtsZに着目し，細胞分裂時のZ-ringの形成を蛍光共鳴エネルギー移動で検出する遺伝子組換え大腸菌株の開発を行った。その結果，セルソーターを用いることで休止細菌と分裂細菌の分離に成功し，休止細菌は抗生物質（オフロキサシン）に対して高い抵抗性を持つことがわかった。また，ト...

【医歯薬学】基礎医学：BrdU ／微生物を含む研究件

【概要】本研究では、従来法の百倍の解析速度を有する454パイロシーケンス法及びハロゲン化ヌクレオシドをトレーサーとする増殖活性測定法を利用するなどして、大洋スケールでの海洋細菌群集構造のダイナミクスを明らかにした。現状では、系統解析を行うには短すぎるリード長や、シーケンスエラーによる見かけの多様度増大の問題など、さらに検討すべき課題も指摘されているが、16SrRNA遺伝子の大量リードによって、予想以上に多...

【医歯薬学】基礎医学：赤痢アメーバ／微生物を含む研究件

【概要】腸管寄生性原虫赤痢アメーバのもつ、組織破壊に重要なシステインプロテアーゼの細胞内輸送・分泌の分子機構を解明することを目的に、リソソームから細胞膜への輸送に関与する低分子量GTPase Rab11Bと相互作用し活性を制御したり、分泌を直接実行する分子の特定を行った。活性型 Rab11B に特異的に結合するタンパク質としてbeta adaptin, gamma adaptin, Sec6を同定した。R...

【医歯薬学】基礎医学：リーキーガット／微生物を含む研究件

【キーワード】炎症性腸疾患 / ディスバイオーシス / 酪酸 / リーキーガット / 自己抗体 (他9件)

【概要】腸内細菌は難消化性多糖類の発酵代謝により短鎖脂肪酸を産生する。短鎖脂肪酸は多様な生理活性を有し、特に酪酸は腸管免疫恒常性維持における鍵因子とみなされている。本研究では我が国で年々増加している潰瘍性大腸炎（UC）およびクローン病（CD）患者における酪酸低下の原因を解析した。CD患者では主要な酪酸産生菌の顕著な減少がクローン病における酪酸産生低下の原因と考えられた。一方で、UC患者では腸内細菌によるム...

【医歯薬学】基礎医学：酪酸／微生物を含む研究件

【キーワード】炎症性腸疾患 / ディスバイオーシス / 酪酸 / リーキーガット / 自己抗体 (他9件)

【概要】腸内細菌は難消化性多糖類の発酵代謝により短鎖脂肪酸を産生する。短鎖脂肪酸は多様な生理活性を有し、特に酪酸は腸管免疫恒常性維持における鍵因子とみなされている。本研究では我が国で年々増加している潰瘍性大腸炎（UC）およびクローン病（CD）患者における酪酸低下の原因を解析した。CD患者では主要な酪酸産生菌の顕著な減少がクローン病における酪酸産生低下の原因と考えられた。一方で、UC患者では腸内細菌によるム...

【医歯薬学】基礎医学：抗生剤／微生物を含む研究件

【概要】金属材料評価技術を医薬品化合物へ応用した結果、磁性を持つ医薬品化合物が同定されたが、強い毒性を持つ。その後の医化学連携により、毒性を減弱させ磁性だけを持つ化合物が合成された。本申請では、我々はこの磁性を持つ化合物を検討し、既存の医薬品、とくに抗生物質の磁性化を検討した。合成された磁性アンピシリンはこれまでの検討では磁性を持ち、強度は高くないが磁石にくっつく性質を有していることが分かった。これらの結...

【医歯薬学】内科系臨床医学：ストレプトコッカス／微生物を含む研究件

❏新規ポータブルシーケンサーを用いた網羅的微生物叢の解析-NTM感染症の病態解明-(17K10029)

【キーワード】ナノポアシーケンサー / MinION / 微生物叢 / 非結核性抗酸菌 / 核酸精製 (他11件)

【概要】本研究では、肺の微小環境におけるさまざまな病原体について、網羅的かつ定量的に検出する技術の開発を目指し実施した。そのため、これまでの培養法に基づく手法ではなく、採取した臨床検体からすべてのDNAを抽出・精製したのち、ナノポアシーケンス技術を活用した。この方法では、得られたゲノムデータのコンピュータ解析することで、さまざまな病原体とその存在比率が解明できるメリットがあるが、多彩な性質をもつ病原体につ...

【医歯薬学】内科系臨床医学：核酸精製／微生物を含む研究件

❏新規ポータブルシーケンサーを用いた網羅的微生物叢の解析-NTM感染症の病態解明-(17K10029)

【キーワード】ナノポアシーケンサー / MinION / 微生物叢 / 非結核性抗酸菌 / 核酸精製 (他11件)

【概要】本研究では、肺の微小環境におけるさまざまな病原体について、網羅的かつ定量的に検出する技術の開発を目指し実施した。そのため、これまでの培養法に基づく手法ではなく、採取した臨床検体からすべてのDNAを抽出・精製したのち、ナノポアシーケンス技術を活用した。この方法では、得られたゲノムデータのコンピュータ解析することで、さまざまな病原体とその存在比率が解明できるメリットがあるが、多彩な性質をもつ病原体につ...

【医歯薬学】内科系臨床医学：ナノポア型シーケンサー／微生物を含む研究件

❏新規ポータブルシーケンサーを用いた網羅的微生物叢の解析-NTM感染症の病態解明-(17K10029)

【キーワード】ナノポアシーケンサー / MinION / 微生物叢 / 非結核性抗酸菌 / 核酸精製 (他11件)

【概要】本研究では、肺の微小環境におけるさまざまな病原体について、網羅的かつ定量的に検出する技術の開発を目指し実施した。そのため、これまでの培養法に基づく手法ではなく、採取した臨床検体からすべてのDNAを抽出・精製したのち、ナノポアシーケンス技術を活用した。この方法では、得られたゲノムデータのコンピュータ解析することで、さまざまな病原体とその存在比率が解明できるメリットがあるが、多彩な性質をもつ病原体につ...

【医歯薬学】内科系臨床医学：下気道細菌叢／微生物を含む研究件

❏新規ポータブルシーケンサーを用いた網羅的微生物叢の解析-NTM感染症の病態解明-(17K10029)

【キーワード】ナノポアシーケンサー / MinION / 微生物叢 / 非結核性抗酸菌 / 核酸精製 (他11件)

【概要】本研究では、肺の微小環境におけるさまざまな病原体について、網羅的かつ定量的に検出する技術の開発を目指し実施した。そのため、これまでの培養法に基づく手法ではなく、採取した臨床検体からすべてのDNAを抽出・精製したのち、ナノポアシーケンス技術を活用した。この方法では、得られたゲノムデータのコンピュータ解析することで、さまざまな病原体とその存在比率が解明できるメリットがあるが、多彩な性質をもつ病原体につ...

【医歯薬学】内科系臨床医学：微生物叢／微生物を含む研究件

❏有望系統AZ-97とマダガスカルリン欠乏土壌を基盤とするイネのリン獲得戦略の解明(19KK0154)

【研究代表者】高井俊之国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 生産環境・畜産領域, 主任研究員 (40547725)

【概要】課題1: リン欠乏環境における「AZ-97」の高いリン獲得能のメカニズムの解明昨年度までに行ったポット試験において、微生物叢の解析を更に進めた結果、「AZ-97」と「IR64」間で、土壌滅菌後の微生物叢に差が生じていることを明らかにした。特に「AZ-97」のAlphaproteobacteriaの量が「IR64」よりも有意に多いことが判明した。これらを知見を加えて、論文執筆を開始した。課題2:...

❏新規ポータブルシーケンサーを用いた網羅的微生物叢の解析-NTM感染症の病態解明-(17K10029)

【キーワード】ナノポアシーケンサー / MinION / 微生物叢 / 非結核性抗酸菌 / 核酸精製 (他11件)

【概要】本研究では、肺の微小環境におけるさまざまな病原体について、網羅的かつ定量的に検出する技術の開発を目指し実施した。そのため、これまでの培養法に基づく手法ではなく、採取した臨床検体からすべてのDNAを抽出・精製したのち、ナノポアシーケンス技術を活用した。この方法では、得られたゲノムデータのコンピュータ解析することで、さまざまな病原体とその存在比率が解明できるメリットがあるが、多彩な性質をもつ病原体につ...

【医歯薬学】内科系臨床医学：非結核性抗酸菌／微生物を含む研究件

❏新規ポータブルシーケンサーを用いた網羅的微生物叢の解析-NTM感染症の病態解明-(17K10029)

【キーワード】ナノポアシーケンサー / MinION / 微生物叢 / 非結核性抗酸菌 / 核酸精製 (他11件)

【概要】本研究では、肺の微小環境におけるさまざまな病原体について、網羅的かつ定量的に検出する技術の開発を目指し実施した。そのため、これまでの培養法に基づく手法ではなく、採取した臨床検体からすべてのDNAを抽出・精製したのち、ナノポアシーケンス技術を活用した。この方法では、得られたゲノムデータのコンピュータ解析することで、さまざまな病原体とその存在比率が解明できるメリットがあるが、多彩な性質をもつ病原体につ...

【医歯薬学】内科系臨床医学：メタゲノム解析／微生物を含む研究件

❏地下環境中のバイオマグネタイト生成機構の解明とそれらの重金属元素との相互作用研究(19K05342)

【研究代表者】天野由記国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核燃料・バックエンド研究開発部門核燃料サイクル工学研究所環境技術開発センター, 研究副主幹 (60421674)

【キーワード】微生物群集 / 地下水 / 鉄代謝 / バイオマグネタイト / メタゲノム解析 (他10件)

【概要】本研究では、花崗岩および堆積岩の地下深部に分布する地下水において、ナノサイズの磁性粒子であるマグネタイトやグレイガイトを生成する微生物の分布や生成機構、それらの微粒子の核種との相互作用について、微生物のゲノム解析手法、培養法、電子顕微鏡観察、結晶構造解析手法等を組み合わせて明らかにするための研究を行った。その結果に基づき、放射性廃棄物地層処分の性能評価を行う上で未解決な課題である微生物代謝や微生物...

【医歯薬学】内科系臨床医学：良性腎硬化症／微生物を含む研究件

❏尿細管糸球体代謝連関とMetabolic Kidney Diseaseの病態解明(26253053)

【キーワード】慢性腎臓病 / 糖尿病性腎症 / 肥満関連腎症 / 近位尿細管 / 糸球体 (他23件)

【概要】生活習慣病の重積を基盤とするCKDを新たにMetabolic Kidney Dis easeと捉えた。近位尿細管におけるiNAMPTの意義について、iNAMPTはTGFβにより発現が低下することを明らかにした。iNAMPTプロモータ解析を行いこの発現調節の詳細を明らかにした。さらに糖尿病性腎症ではiNAMPTの発現低下によるSirt6の発現低下が組織線維化へ寄与する。NNMTの線維化に関わるメカニ...

【医歯薬学】内科系臨床医学：NNMT ／微生物を含む研究件

❏尿細管糸球体代謝連関とMetabolic Kidney Diseaseの病態解明(26253053)

【キーワード】慢性腎臓病 / 糖尿病性腎症 / 肥満関連腎症 / 近位尿細管 / 糸球体 (他23件)

【概要】生活習慣病の重積を基盤とするCKDを新たにMetabolic Kidney Dis easeと捉えた。近位尿細管におけるiNAMPTの意義について、iNAMPTはTGFβにより発現が低下することを明らかにした。iNAMPTプロモータ解析を行いこの発現調節の詳細を明らかにした。さらに糖尿病性腎症ではiNAMPTの発現低下によるSirt6の発現低下が組織線維化へ寄与する。NNMTの線維化に関わるメカニ...

【医歯薬学】内科系臨床医学：SGLT2 ／微生物を含む研究件

❏尿細管糸球体代謝連関とMetabolic Kidney Diseaseの病態解明(26253053)

【キーワード】慢性腎臓病 / 糖尿病性腎症 / 肥満関連腎症 / 近位尿細管 / 糸球体 (他23件)

【概要】生活習慣病の重積を基盤とするCKDを新たにMetabolic Kidney Dis easeと捉えた。近位尿細管におけるiNAMPTの意義について、iNAMPTはTGFβにより発現が低下することを明らかにした。iNAMPTプロモータ解析を行いこの発現調節の詳細を明らかにした。さらに糖尿病性腎症ではiNAMPTの発現低下によるSirt6の発現低下が組織線維化へ寄与する。NNMTの線維化に関わるメカニ...

【医歯薬学】内科系臨床医学：肥満関連腎症／微生物を含む研究件

❏尿細管糸球体代謝連関とMetabolic Kidney Diseaseの病態解明(26253053)

【キーワード】慢性腎臓病 / 糖尿病性腎症 / 肥満関連腎症 / 近位尿細管 / 糸球体 (他23件)

【概要】生活習慣病の重積を基盤とするCKDを新たにMetabolic Kidney Dis easeと捉えた。近位尿細管におけるiNAMPTの意義について、iNAMPTはTGFβにより発現が低下することを明らかにした。iNAMPTプロモータ解析を行いこの発現調節の詳細を明らかにした。さらに糖尿病性腎症ではiNAMPTの発現低下によるSirt6の発現低下が組織線維化へ寄与する。NNMTの線維化に関わるメカニ...

【医歯薬学】内科系臨床医学：ニコチン酸代謝／微生物を含む研究件

❏尿細管糸球体代謝連関とMetabolic Kidney Diseaseの病態解明(26253053)

【キーワード】慢性腎臓病 / 糖尿病性腎症 / 肥満関連腎症 / 近位尿細管 / 糸球体 (他23件)

【概要】生活習慣病の重積を基盤とするCKDを新たにMetabolic Kidney Dis easeと捉えた。近位尿細管におけるiNAMPTの意義について、iNAMPTはTGFβにより発現が低下することを明らかにした。iNAMPTプロモータ解析を行いこの発現調節の詳細を明らかにした。さらに糖尿病性腎症ではiNAMPTの発現低下によるSirt6の発現低下が組織線維化へ寄与する。NNMTの線維化に関わるメカニ...

【医歯薬学】内科系臨床医学：腎線維化／微生物を含む研究件

❏尿細管糸球体代謝連関とMetabolic Kidney Diseaseの病態解明(26253053)

【キーワード】慢性腎臓病 / 糖尿病性腎症 / 肥満関連腎症 / 近位尿細管 / 糸球体 (他23件)

【概要】生活習慣病の重積を基盤とするCKDを新たにMetabolic Kidney Dis easeと捉えた。近位尿細管におけるiNAMPTの意義について、iNAMPTはTGFβにより発現が低下することを明らかにした。iNAMPTプロモータ解析を行いこの発現調節の詳細を明らかにした。さらに糖尿病性腎症ではiNAMPTの発現低下によるSirt6の発現低下が組織線維化へ寄与する。NNMTの線維化に関わるメカニ...

【医歯薬学】内科系臨床医学：腎臓肥大／微生物を含む研究件

❏尿細管糸球体代謝連関とMetabolic Kidney Diseaseの病態解明(26253053)

【キーワード】慢性腎臓病 / 糖尿病性腎症 / 肥満関連腎症 / 近位尿細管 / 糸球体 (他23件)

【概要】生活習慣病の重積を基盤とするCKDを新たにMetabolic Kidney Dis easeと捉えた。近位尿細管におけるiNAMPTの意義について、iNAMPTはTGFβにより発現が低下することを明らかにした。iNAMPTプロモータ解析を行いこの発現調節の詳細を明らかにした。さらに糖尿病性腎症ではiNAMPTの発現低下によるSirt6の発現低下が組織線維化へ寄与する。NNMTの線維化に関わるメカニ...

【医歯薬学】内科系臨床医学：メチルニコチナマイド／微生物を含む研究件

❏尿細管糸球体代謝連関とMetabolic Kidney Diseaseの病態解明(26253053)

【キーワード】慢性腎臓病 / 糖尿病性腎症 / 肥満関連腎症 / 近位尿細管 / 糸球体 (他23件)

【概要】生活習慣病の重積を基盤とするCKDを新たにMetabolic Kidney Dis easeと捉えた。近位尿細管におけるiNAMPTの意義について、iNAMPTはTGFβにより発現が低下することを明らかにした。iNAMPTプロモータ解析を行いこの発現調節の詳細を明らかにした。さらに糖尿病性腎症ではiNAMPTの発現低下によるSirt6の発現低下が組織線維化へ寄与する。NNMTの線維化に関わるメカニ...

【医歯薬学】内科系臨床医学：iNAMPT ／微生物を含む研究件

❏尿細管糸球体代謝連関とMetabolic Kidney Diseaseの病態解明(26253053)

【キーワード】慢性腎臓病 / 糖尿病性腎症 / 肥満関連腎症 / 近位尿細管 / 糸球体 (他23件)

【概要】生活習慣病の重積を基盤とするCKDを新たにMetabolic Kidney Dis easeと捉えた。近位尿細管におけるiNAMPTの意義について、iNAMPTはTGFβにより発現が低下することを明らかにした。iNAMPTプロモータ解析を行いこの発現調節の詳細を明らかにした。さらに糖尿病性腎症ではiNAMPTの発現低下によるSirt6の発現低下が組織線維化へ寄与する。NNMTの線維化に関わるメカニ...

【医歯薬学】内科系臨床医学：糖尿病性腎症／微生物を含む研究件

❏尿細管糸球体代謝連関とMetabolic Kidney Diseaseの病態解明(26253053)

【キーワード】慢性腎臓病 / 糖尿病性腎症 / 肥満関連腎症 / 近位尿細管 / 糸球体 (他23件)

【概要】生活習慣病の重積を基盤とするCKDを新たにMetabolic Kidney Dis easeと捉えた。近位尿細管におけるiNAMPTの意義について、iNAMPTはTGFβにより発現が低下することを明らかにした。iNAMPTプロモータ解析を行いこの発現調節の詳細を明らかにした。さらに糖尿病性腎症ではiNAMPTの発現低下によるSirt6の発現低下が組織線維化へ寄与する。NNMTの線維化に関わるメカニ...

【医歯薬学】内科系臨床医学：糖質／微生物を含む研究件

【キーワード】酵素反応 / ガラクトースオキシダーゼ / グルコースオキシダーゼ / 微生物 / 高選択的分離 (他17件)

【概要】微生物の酵素による高選択的脱水素(酸化)と天然、非天然型糖質のもつ分子構造的特徴と酸化反応における酵素のもつ分子識別能及び選択性との間の相関に対し、基礎的知見を集積するとともに、化学の側から見た酵素反応について一段階反応から多段階反応まで含めて考察を行った。はじめにグルコースオキシダーゼ及びガラクトースオキシダーゼの基質特異性について検討を行い、生成物の分析を行った。その結果ガラクトース、マンノ...

【医歯薬学】内科系臨床医学：アルギニン／微生物を含む研究件

【概要】我々は、T. thermophilus、Sulfolobus、Thermococcusにおいて、アミノ基を認識し結合する新奇なキャリアタンパク質（アミノ基キャリアタンパク質；AmCP）を介するリジン・アルギニン生合成を見出してきた。本研究では、リジン・アルギニン生合成において鍵となる個々の酵素のAmCP複合体の構造解析をおこなう。さらに、この生合成においては、各酵素とAmCPが超酵素複合体（メタボ...

【医歯薬学】内科系臨床医学：腸管粘膜／微生物を含む研究件

【概要】無菌マウスではIgE依存的な食物アレルギーへの感受性が高い。本研究の成果として、以下のことが判明した。 ①腸内細菌を持たないマウスでは腸管でgroup2 innate lymphoid cell (ILC2)の増加が見られ、粘膜上皮細胞でInterleukin (IL)-25とIL-33の生産が亢進している。そのため、通常のマウスに比べてアレルギー感受性が増す。②腸内細菌を持たないマウスでは粘膜で...

【医歯薬学】外科系臨床医学：糸球体／微生物を含む研究件

❏尿細管糸球体代謝連関とMetabolic Kidney Diseaseの病態解明(26253053)

【キーワード】慢性腎臓病 / 糖尿病性腎症 / 肥満関連腎症 / 近位尿細管 / 糸球体 (他23件)

【概要】生活習慣病の重積を基盤とするCKDを新たにMetabolic Kidney Dis easeと捉えた。近位尿細管におけるiNAMPTの意義について、iNAMPTはTGFβにより発現が低下することを明らかにした。iNAMPTプロモータ解析を行いこの発現調節の詳細を明らかにした。さらに糖尿病性腎症ではiNAMPTの発現低下によるSirt6の発現低下が組織線維化へ寄与する。NNMTの線維化に関わるメカニ...

【医歯薬学】外科系臨床医学：NMN ／微生物を含む研究件

❏尿細管糸球体代謝連関とMetabolic Kidney Diseaseの病態解明(26253053)

【キーワード】慢性腎臓病 / 糖尿病性腎症 / 肥満関連腎症 / 近位尿細管 / 糸球体 (他23件)

【概要】生活習慣病の重積を基盤とするCKDを新たにMetabolic Kidney Dis easeと捉えた。近位尿細管におけるiNAMPTの意義について、iNAMPTはTGFβにより発現が低下することを明らかにした。iNAMPTプロモータ解析を行いこの発現調節の詳細を明らかにした。さらに糖尿病性腎症ではiNAMPTの発現低下によるSirt6の発現低下が組織線維化へ寄与する。NNMTの線維化に関わるメカニ...

【医歯薬学】外科系臨床医学：micorbiota ／微生物を含む研究件

【キーワード】cerebral aneurysm / oral bacteria / intestinal bacteria / micorbiota / bioinformatics (他21件)

【概要】本研究は脳動脈瘤の形成及び破裂に体内細菌叢がどのように影響するかを解明するために行っている。2020年より開始し、データベースの構築、バイオバンクの蓄積体制を整え、日本医科大学付属４病院脳神経外科及び救命救急科、さらに聖隷浜松病院、島根県立中央病院の協力も得て倫理委員会承認後に症例登録とバイオバンクの構築を開始している。2021年度終了までに約120症例のデータ及び唾液、血液、便の検体を集積した。...

【医歯薬学】外科系臨床医学：bioinformatics ／微生物を含む研究件

【キーワード】cerebral aneurysm / oral bacteria / intestinal bacteria / micorbiota / bioinformatics (他21件)

【概要】本研究は脳動脈瘤の形成及び破裂に体内細菌叢がどのように影響するかを解明するために行っている。2020年より開始し、データベースの構築、バイオバンクの蓄積体制を整え、日本医科大学付属４病院脳神経外科及び救命救急科、さらに聖隷浜松病院、島根県立中央病院の協力も得て倫理委員会承認後に症例登録とバイオバンクの構築を開始している。2021年度終了までに約120症例のデータ及び唾液、血液、便の検体を集積した。...

【医歯薬学】外科系臨床医学：う蝕原性細菌／微生物を含む研究件

【キーワード】cerebral aneurysm / oral bacteria / intestinal bacteria / micorbiota / bioinformatics (他21件)

【概要】本研究は脳動脈瘤の形成及び破裂に体内細菌叢がどのように影響するかを解明するために行っている。2020年より開始し、データベースの構築、バイオバンクの蓄積体制を整え、日本医科大学付属４病院脳神経外科及び救命救急科、さらに聖隷浜松病院、島根県立中央病院の協力も得て倫理委員会承認後に症例登録とバイオバンクの構築を開始している。2021年度終了までに約120症例のデータ及び唾液、血液、便の検体を集積した。...

【医歯薬学】外科系臨床医学：腸ー脳相関／微生物を含む研究件

【キーワード】cerebral aneurysm / oral bacteria / intestinal bacteria / micorbiota / bioinformatics (他21件)

【概要】本研究は脳動脈瘤の形成及び破裂に体内細菌叢がどのように影響するかを解明するために行っている。2020年より開始し、データベースの構築、バイオバンクの蓄積体制を整え、日本医科大学付属４病院脳神経外科及び救命救急科、さらに聖隷浜松病院、島根県立中央病院の協力も得て倫理委員会承認後に症例登録とバイオバンクの構築を開始している。2021年度終了までに約120症例のデータ及び唾液、血液、便の検体を集積した。...

【医歯薬学】外科系臨床医学：脳動脈瘤／微生物を含む研究件

【キーワード】cerebral aneurysm / oral bacteria / intestinal bacteria / micorbiota / bioinformatics (他21件)

【概要】本研究は脳動脈瘤の形成及び破裂に体内細菌叢がどのように影響するかを解明するために行っている。2020年より開始し、データベースの構築、バイオバンクの蓄積体制を整え、日本医科大学付属４病院脳神経外科及び救命救急科、さらに聖隷浜松病院、島根県立中央病院の協力も得て倫理委員会承認後に症例登録とバイオバンクの構築を開始している。2021年度終了までに約120症例のデータ及び唾液、血液、便の検体を集積した。...

【医歯薬学】外科系臨床医学：Rhoキナーゼ／微生物を含む研究件

❏尿細管糸球体代謝連関とMetabolic Kidney Diseaseの病態解明(26253053)

【キーワード】慢性腎臓病 / 糖尿病性腎症 / 肥満関連腎症 / 近位尿細管 / 糸球体 (他23件)

【概要】生活習慣病の重積を基盤とするCKDを新たにMetabolic Kidney Dis easeと捉えた。近位尿細管におけるiNAMPTの意義について、iNAMPTはTGFβにより発現が低下することを明らかにした。iNAMPTプロモータ解析を行いこの発現調節の詳細を明らかにした。さらに糖尿病性腎症ではiNAMPTの発現低下によるSirt6の発現低下が組織線維化へ寄与する。NNMTの線維化に関わるメカニ...

【医歯薬学】外科系臨床医学：subarachnoid hemorrhage ／微生物を含む研究件

【キーワード】cerebral aneurysm / oral bacteria / intestinal bacteria / micorbiota / bioinformatics (他21件)

【概要】本研究は脳動脈瘤の形成及び破裂に体内細菌叢がどのように影響するかを解明するために行っている。2020年より開始し、データベースの構築、バイオバンクの蓄積体制を整え、日本医科大学付属４病院脳神経外科及び救命救急科、さらに聖隷浜松病院、島根県立中央病院の協力も得て倫理委員会承認後に症例登録とバイオバンクの構築を開始している。2021年度終了までに約120症例のデータ及び唾液、血液、便の検体を集積した。...

【医歯薬学】外科系臨床医学：FISH ／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、海洋炭素循環において中心的な役割を果たす細菌群集の動態を迅速にモニターする新たな手法を検討し、「微生物多様性と生態系機能の関係」の解明に大きく貢献することを目指して展開した。本研究の鍵になるアイデアは、生化学トレーサー手法を用いた微生物群集活性(機能)の測定と、分子生物学的手法を用いた群集構造(多様性)の解析を密接に結合させた斬新な手法を開拓することであり、それにより、動的な微生物群集構...

【医歯薬学】外科系臨床医学：体内細菌叢／微生物を含む研究件

【キーワード】cerebral aneurysm / oral bacteria / intestinal bacteria / micorbiota / bioinformatics (他21件)

【概要】本研究は脳動脈瘤の形成及び破裂に体内細菌叢がどのように影響するかを解明するために行っている。2020年より開始し、データベースの構築、バイオバンクの蓄積体制を整え、日本医科大学付属４病院脳神経外科及び救命救急科、さらに聖隷浜松病院、島根県立中央病院の協力も得て倫理委員会承認後に症例登録とバイオバンクの構築を開始している。2021年度終了までに約120症例のデータ及び唾液、血液、便の検体を集積した。...

【医歯薬学】外科系臨床医学：同種心臓弁移植・血管移植／微生物を含む研究件

【キーワード】Indoleamine 2, 3-dioxygenase(IDO) / 同種心臓弁移植・血管移植 / Indoleamihe 2,3-dioxygenase(IDO) / 移植・再生医療 / 細胞・組織 (他6件)

【概要】本研究において、同種移植後の移植片がMRSAの増殖を抑制する機能を獲得しており移植片局所における特異的炎症反応の存在(T cell response、IFNγ・TNFα の遺伝子発現)を確認した。更に、同種移植時に発現するIFNγの刺激により抗感染性に関与すると考えられるIDOが移植片局所において遺伝子・蛋白レベルで発現していることが確認できた。移植片のIDOと抗感染性との関連については、特にID...

【医歯薬学】外科系臨床医学：Indoleamihe 2,3-dioxygenase(IDO) ／微生物を含む研究件

【キーワード】Indoleamine 2, 3-dioxygenase(IDO) / 同種心臓弁移植・血管移植 / Indoleamihe 2,3-dioxygenase(IDO) / 移植・再生医療 / 細胞・組織 (他6件)

【概要】本研究において、同種移植後の移植片がMRSAの増殖を抑制する機能を獲得しており移植片局所における特異的炎症反応の存在(T cell response、IFNγ・TNFα の遺伝子発現)を確認した。更に、同種移植時に発現するIFNγの刺激により抗感染性に関与すると考えられるIDOが移植片局所において遺伝子・蛋白レベルで発現していることが確認できた。移植片のIDOと抗感染性との関連については、特にID...

【医歯薬学】外科系臨床医学：蛍光タンパク質／微生物を含む研究件

【概要】塩素・オゾン処理においては，遺伝子操作により細胞内に蛍光タンパク質（EGFP)発現させた大腸菌を作成し，処理後の蛍光タンパク漏出量から細胞膜損傷の定量的評価が可能となった．3種の大腸菌でEGFP発現を可能とした．またEGFP発現個所を変えることで細胞外膜と内膜の損傷を区別しての評価が可能となった．これら大腸菌の塩素処理によりHOClとOCl-の細胞膜への作用機序の違いを明確にした．またオゾン溶解水...

【医歯薬学】外科系臨床医学：マイクロデバイス／微生物を含む研究件

【研究代表者】山本貴富喜 (2003-2005) 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (20322688)

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / IISA-Gene (他23件)

【概要】本研究では,現場型微生物遺伝子解析装置に装置について,主にマイクロ加工技術を応用して研究開発を行った.その結果,深海などの極限環境の現場でも用いることが可能で,小型・軽量な装置,IISA-Gene(Integrated In-situ Analyzer-Gene)の開発に成功した.IISA-Geneを現場運用可能な装置として完成させるために以下の開発・評価を行った. 1)PDMS及びガラスを材料と...

【医歯薬学】外科系臨床医学：DNA修復／微生物を含む研究件

【研究代表者】鳴海一成独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (90343920)

【概要】放射線抵抗性細菌デイノコッカス・ラジオデュランス由来のDNA修復促進タンパク質PprAについて、1.35Åの分解能での結晶構造解析に成功し、DNA結合に重要なアミノ酸残基の空間配置を明らかにした。また、PprAタンパク質の放射線誘導に関わる新規制御タンパク質PprMを同定し、その作用機序を明らかにした。さらに、デイノコッカス属細菌で使用できる新規プラスミドベクターを開発した。 ...

【医歯薬学】外科系臨床医学：SIRT1 ／微生物を含む研究件

❏尿細管糸球体代謝連関とMetabolic Kidney Diseaseの病態解明(26253053)

【キーワード】慢性腎臓病 / 糖尿病性腎症 / 肥満関連腎症 / 近位尿細管 / 糸球体 (他23件)

【概要】生活習慣病の重積を基盤とするCKDを新たにMetabolic Kidney Dis easeと捉えた。近位尿細管におけるiNAMPTの意義について、iNAMPTはTGFβにより発現が低下することを明らかにした。iNAMPTプロモータ解析を行いこの発現調節の詳細を明らかにした。さらに糖尿病性腎症ではiNAMPTの発現低下によるSirt6の発現低下が組織線維化へ寄与する。NNMTの線維化に関わるメカニ...

【医歯薬学】外科系臨床医学：病理学／微生物を含む研究件

【キーワード】炎症性腸疾患 / ディスバイオーシス / 酪酸 / リーキーガット / 自己抗体 (他9件)

【概要】腸内細菌は難消化性多糖類の発酵代謝により短鎖脂肪酸を産生する。短鎖脂肪酸は多様な生理活性を有し、特に酪酸は腸管免疫恒常性維持における鍵因子とみなされている。本研究では我が国で年々増加している潰瘍性大腸炎（UC）およびクローン病（CD）患者における酪酸低下の原因を解析した。CD患者では主要な酪酸産生菌の顕著な減少がクローン病における酪酸産生低下の原因と考えられた。一方で、UC患者では腸内細菌によるム...

【医歯薬学】外科系臨床医学：炎症性腸疾患／微生物を含む研究件

【キーワード】炎症性腸疾患 / ディスバイオーシス / 酪酸 / リーキーガット / 自己抗体 (他9件)

【概要】腸内細菌は難消化性多糖類の発酵代謝により短鎖脂肪酸を産生する。短鎖脂肪酸は多様な生理活性を有し、特に酪酸は腸管免疫恒常性維持における鍵因子とみなされている。本研究では我が国で年々増加している潰瘍性大腸炎（UC）およびクローン病（CD）患者における酪酸低下の原因を解析した。CD患者では主要な酪酸産生菌の顕著な減少がクローン病における酪酸産生低下の原因と考えられた。一方で、UC患者では腸内細菌によるム...

【医歯薬学】外科系臨床医学：酵素反応／微生物を含む研究件

【キーワード】合成生物学 / 進化分子工学 / スクリーニング / トリテルペン / オキシドスクアレン (他19件)

【概要】30,000を超えると云われるトリテルペン類の全てが，スクアレンを原料として生合成される．これらの骨格形成に関わる未知の遺伝子探索と機能改良のため，不可視であった細胞内のスクアレンの消費活性を色スクリーニングする手法を開発した．この手法を用いて得たスクアレン環化酵素の活性変異体を用いた人工経路を構成し，自然界には見つかっていない種々の非天然トリテルペン合成経路を確立することに成功した． ...

【キーワード】発酵生産 / 微生物 / 酵素反応 / Kolbe-Schmitt反応 / 超臨界CO2条件 (他15件)

【概要】Kolbe-Schmitt反応を触媒する微生物酵素を系統的に探索し、数種の複素環あるいは芳香環カルボン酸の脱炭酸酵素にその活性を認めた。これらの酵素群の反応特性の解析、遺伝子解析、高活性菌株の造成、炭酸固定反応の最適条件等の検討と得られた知見を総括しライブラリー化した。これら酵素はヘテロオリゴマーのサブユニット構造を成し、その低分子サブユニットが酵素の安定性に寄与していることを明らかにした、今後の...

【キーワード】酵素反応 / ガラクトースオキシダーゼ / グルコースオキシダーゼ / 微生物 / 高選択的分離 (他17件)

【概要】微生物の酵素による高選択的脱水素(酸化)と天然、非天然型糖質のもつ分子構造的特徴と酸化反応における酵素のもつ分子識別能及び選択性との間の相関に対し、基礎的知見を集積するとともに、化学の側から見た酵素反応について一段階反応から多段階反応まで含めて考察を行った。はじめにグルコースオキシダーゼ及びガラクトースオキシダーゼの基質特異性について検討を行い、生成物の分析を行った。その結果ガラクトース、マンノ...

【医歯薬学】外科系臨床医学：遺伝子解析／微生物を含む研究件

【キーワード】cerebral aneurysm / oral bacteria / intestinal bacteria / micorbiota / bioinformatics (他21件)

【概要】本研究は脳動脈瘤の形成及び破裂に体内細菌叢がどのように影響するかを解明するために行っている。2020年より開始し、データベースの構築、バイオバンクの蓄積体制を整え、日本医科大学付属４病院脳神経外科及び救命救急科、さらに聖隷浜松病院、島根県立中央病院の協力も得て倫理委員会承認後に症例登録とバイオバンクの構築を開始している。2021年度終了までに約120症例のデータ及び唾液、血液、便の検体を集積した。...

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / PCR (他10件)

【概要】本研究では、実用レベルの現場型遺伝子解析システムを完成させた上で、実際に深海も含めた海洋の現場において、真性細菌に代表される微生物の遺伝子を検出できる装置を運用することに成功した。また、マイクロ流体デバイスを応用することでサンプル前処理機能の集積化や活性測定機能も実現した。同時に米国モンタレー湾水族館研究所(MBARI)との共同研究についても進展させ、その結果赤潮藻類の現場検出に向けた基礎的な評価...

【研究代表者】山本貴富喜 (2003-2005) 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (20322688)

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / IISA-Gene (他23件)

【概要】本研究では,現場型微生物遺伝子解析装置に装置について,主にマイクロ加工技術を応用して研究開発を行った.その結果,深海などの極限環境の現場でも用いることが可能で,小型・軽量な装置,IISA-Gene(Integrated In-situ Analyzer-Gene)の開発に成功した.IISA-Geneを現場運用可能な装置として完成させるために以下の開発・評価を行った. 1)PDMS及びガラスを材料と...

【医歯薬学】外科系臨床医学：動物モデル／微生物を含む研究件

【キーワード】cerebral aneurysm / oral bacteria / intestinal bacteria / micorbiota / bioinformatics (他21件)

【概要】本研究は脳動脈瘤の形成及び破裂に体内細菌叢がどのように影響するかを解明するために行っている。2020年より開始し、データベースの構築、バイオバンクの蓄積体制を整え、日本医科大学付属４病院脳神経外科及び救命救急科、さらに聖隷浜松病院、島根県立中央病院の協力も得て倫理委員会承認後に症例登録とバイオバンクの構築を開始している。2021年度終了までに約120症例のデータ及び唾液、血液、便の検体を集積した。...

【医歯薬学】外科系臨床医学：くも膜下出血／微生物を含む研究件

【キーワード】cerebral aneurysm / oral bacteria / intestinal bacteria / micorbiota / bioinformatics (他21件)

【概要】本研究は脳動脈瘤の形成及び破裂に体内細菌叢がどのように影響するかを解明するために行っている。2020年より開始し、データベースの構築、バイオバンクの蓄積体制を整え、日本医科大学付属４病院脳神経外科及び救命救急科、さらに聖隷浜松病院、島根県立中央病院の協力も得て倫理委員会承認後に症例登録とバイオバンクの構築を開始している。2021年度終了までに約120症例のデータ及び唾液、血液、便の検体を集積した。...

【医歯薬学】社会医学：呼吸／微生物を含む研究件

【概要】1.光合成遺伝子発現に対するRegBAとFnrLの役割嫌気性光合成細菌では、環境中の酸素濃度に応答する転写調節因子RegBAとFnrLが光合成遺伝子発現に重要な役割を果たしている。R.denitrificans OCh114において、これらの遺伝子破壊株を作製し、表現型解析とトランスクリプトーム解析によりこれら調節因子の機能を解析したところ、RegAはOCh114の光合成遺伝子の発現制御に直接関...

【概要】通性嫌気性細菌である緑膿菌、酸素非発生型光合成細菌、好熱性水素細菌を対象として、全ゲノム情報に基づくマイクロアレイ解析を中心に、微好気環境に特異的な微生物代謝について研究を行い、好気呼吸に関与する末端酸化酵素を含めたエネルギー代謝制御の全容と、その制御を行う転写調節因子を明らかにした。特に緑膿菌においては、微好気呼吸を担う高親和性酵素がサブユニット交換により機能改変する新たなメカニズムを解明した。...

【医歯薬学】社会医学：表象／微生物を含む研究件

【概要】エイズは、①免疫不全を引き起こす点で、ヒトの身体レベルにおける自他の区別を無効にする病であり、かつ、②当初は性行為による感染がクローズアップされた点で、《他者》たちとの《つながり》の病であった。「エイズ」は単なる感染症の名称にとどまらず、《他者》による自己の侵犯をめぐる表象である。本研究はエイズから始まる《感染》の表象が、寄生、共生、インターネット、sns、微生物、絆、ともだち、ゾンビなどのイメー...

【医歯薬学】社会医学：生体生命情報学／微生物を含む研究件

❏ラボオートメーションを活用した大腸菌人工進化実験による適応進化ダイナミクスの解析(23680030)

【研究代表者】古澤力独立行政法人理化学研究所, 生命システム研究センター, チーリーダー (00372631)

【キーワード】進化 / 大腸菌 / オートメーション / トランスクリプトーム / ゲノム (他12件)

【概要】本研究は、進化過程における微生物の表現型・遺伝子型の変化を高精度に解析することにより、適応進化のダイナミクスを担うメカニズムの根源に迫ることを目的としている。まず系統的な進化実験を行うために、ラボオートメーションを用いた自動培養システムの構築を行い、数百系列の培養を対数増殖期を保つように植え継ぐことに成功した。そのシステムを用いて、様々なストレス添加条件下での進化実験を行い、その過程における遺伝子...

【医歯薬学】社会医学：マイクロアレイ／微生物を含む研究件

【概要】代謝活性を止めている休止細菌は，抗生物質存在下において生存できるため，感染症難治化の原因となる。本研究では，細菌の細胞骨格であるFtsZに着目し，細胞分裂時のZ-ringの形成を蛍光共鳴エネルギー移動で検出する遺伝子組換え大腸菌株の開発を行った。その結果，セルソーターを用いることで休止細菌と分裂細菌の分離に成功し，休止細菌は抗生物質（オフロキサシン）に対して高い抵抗性を持つことがわかった。また，ト...

❏ラボオートメーションを活用した大腸菌人工進化実験による適応進化ダイナミクスの解析(23680030)

【研究代表者】古澤力独立行政法人理化学研究所, 生命システム研究センター, チーリーダー (00372631)

【キーワード】進化 / 大腸菌 / オートメーション / トランスクリプトーム / ゲノム (他12件)

【概要】本研究は、進化過程における微生物の表現型・遺伝子型の変化を高精度に解析することにより、適応進化のダイナミクスを担うメカニズムの根源に迫ることを目的としている。まず系統的な進化実験を行うために、ラボオートメーションを用いた自動培養システムの構築を行い、数百系列の培養を対数増殖期を保つように植え継ぐことに成功した。そのシステムを用いて、様々なストレス添加条件下での進化実験を行い、その過程における遺伝子...

❏tRNA動態に依存した細胞周期制御機構の解明(20780072)

【研究テーマ】応用生物化学

【研究代表者】小川哲弘東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教 (40323480)

【キーワード】微生物 / マイクロアレイ / 発現制御 / tRNA

【概要】tRNAの動態に依存した細胞周期停止機構の解明を目的とし、出芽酵母において、リボヌクレアーゼを用いてtRNAを人工的にノックダウンし、解析を行った。当初目的とした分子機構の解明には至らなかったが、切断されたtRNAが、tRNAスプライシング機構を介して修復される可能性などの有意義な情報が得られた。また、ストレスに応答してtRNAを切断するRNaseであるRny1pの細胞周期停止機構を明らかにするた...

【医歯薬学】社会医学：可塑性／微生物を含む研究件

【概要】世界の陸域に広範囲に分布するイワタケ類地衣類の共在微生物相を生物地理的な観点から解析するため、すでに南極やアフリカ赤道域から採集したイワタケ類に加え、フィンランドの北極・亜北極域、赤道域のギアナ高地、カナダ亜北極域、南アフリカおよびオーストリアアルプスでイワタケ類を採集し、かつ、国立極地研究所から北極圏スピッツベルゲン島産のイワタケ類を入手した。これらのイワタケ類試料について菌類・藻類と共在微生...

【医歯薬学】社会医学：MetaSUB国際コンソーシアム／微生物を含む研究件

【概要】微生物による感染症の増加要因には、抗菌薬耐性などの病原体要因に加え、都市化による人口の集中、交通機関の発達による人の国際的な移動などの社会的要因が関与している。感染症の国際化に対応するためには、感染症のアウトブレイク（パンデミック）が発生する前の状態を定期的に観測する国際協力体制の構築が必要である。これまでに、国際コンソーシアム MetaSUB (Metagenomics & Metade...

【医歯薬学】社会医学：オリンピック／微生物を含む研究件

【概要】微生物による感染症の増加要因には、抗菌薬耐性などの病原体要因に加え、都市化による人口の集中、交通機関の発達による人の国際的な移動などの社会的要因が関与している。感染症の国際化に対応するためには、感染症のアウトブレイク（パンデミック）が発生する前の状態を定期的に観測する国際協力体制の構築が必要である。これまでに、国際コンソーシアム MetaSUB (Metagenomics & Metade...

【医歯薬学】社会医学：新型コロナウイルス感染症(COVID-19) ／微生物を含む研究件

【概要】微生物による感染症の増加要因には、抗菌薬耐性などの病原体要因に加え、都市化による人口の集中、交通機関の発達による人の国際的な移動などの社会的要因が関与している。感染症の国際化に対応するためには、感染症のアウトブレイク（パンデミック）が発生する前の状態を定期的に観測する国際協力体制の構築が必要である。これまでに、国際コンソーシアム MetaSUB (Metagenomics & Metade...

【医歯薬学】社会医学：人工環境／微生物を含む研究件

【概要】微生物による感染症の増加要因には、抗菌薬耐性などの病原体要因に加え、都市化による人口の集中、交通機関の発達による人の国際的な移動などの社会的要因が関与している。感染症の国際化に対応するためには、感染症のアウトブレイク（パンデミック）が発生する前の状態を定期的に観測する国際協力体制の構築が必要である。これまでに、国際コンソーシアム MetaSUB (Metagenomics & Metade...

【医歯薬学】社会医学：人工環境の微生物／微生物を含む研究件

【概要】微生物による感染症の増加要因には、抗菌薬耐性などの病原体要因に加え、都市化による人口の集中、交通機関の発達による人の国際的な移動などの社会的要因が関与している。感染症の国際化に対応するためには、感染症のアウトブレイク（パンデミック）が発生する前の状態を定期的に観測する国際協力体制の構築が必要である。これまでに、国際コンソーシアム MetaSUB (Metagenomics & Metade...

【医歯薬学】社会医学：抗菌薬耐性／微生物を含む研究件

【概要】微生物による感染症の増加要因には、抗菌薬耐性などの病原体要因に加え、都市化による人口の集中、交通機関の発達による人の国際的な移動などの社会的要因が関与している。感染症の国際化に対応するためには、感染症のアウトブレイク（パンデミック）が発生する前の状態を定期的に観測する国際協力体制の構築が必要である。これまでに、国際コンソーシアム MetaSUB (Metagenomics & Metade...

【医歯薬学】社会医学：抗生物質耐性／微生物を含む研究件

【概要】微生物による感染症の増加要因には、抗菌薬耐性などの病原体要因に加え、都市化による人口の集中、交通機関の発達による人の国際的な移動などの社会的要因が関与している。感染症の国際化に対応するためには、感染症のアウトブレイク（パンデミック）が発生する前の状態を定期的に観測する国際協力体制の構築が必要である。これまでに、国際コンソーシアム MetaSUB (Metagenomics & Metade...

【医歯薬学】社会医学：メタゲノム／微生物を含む研究件

【概要】微生物による感染症の増加要因には、抗菌薬耐性などの病原体要因に加え、都市化による人口の集中、交通機関の発達による人の国際的な移動などの社会的要因が関与している。感染症の国際化に対応するためには、感染症のアウトブレイク（パンデミック）が発生する前の状態を定期的に観測する国際協力体制の構築が必要である。これまでに、国際コンソーシアム MetaSUB (Metagenomics & Metade...

【研究代表者】加藤真悟国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 上級研究員 (40554548)

【キーワード】鉄酸化微生物 / 鉄還元微生物 / ナノ鉱物 / バイオミネラリゼーション / 微生物ダークマター (他11件)

【概要】本研究では、「多種多様な未培養微生物が酸化鉄ナノ鉱物の生成・溶解を駆動し、地球表層環境における様々な元素の挙動・循環を支配している」という作業仮説の検証を通じて、それらの未培養微生物を分離培養により同定し、地球表層環境における「酸化鉄ナノ鉱物の生成・溶解プロセスの実態」と「微生物－酸化鉄ナノ鉱物－多元素の相互作用」を解明することを目的とした。本研究によって得られる成果は、自然界の元素循環に対する新...

【概要】生物の種分化過程には様々な類型がある。本研究では、シロアリ腸内共生原生生物（単細胞真核生物）を題材として、原生生物と原核生物（細菌とアーキア）の細胞共生が原生生物の同所的種分化を引き起こすという仮説を立て、その検証を行った。その結果、材料とした原生生物はこれまで1属1種と考えられていたが、細胞内にメタン生成アーキアが共生するか否かで明確に2種に分離されることを明らかにした。また、同共生アーキアのゲ...

【医歯薬学】社会医学：都市／微生物を含む研究件

【概要】微生物による感染症の増加要因には、抗菌薬耐性などの病原体要因に加え、都市化による人口の集中、交通機関の発達による人の国際的な移動などの社会的要因が関与している。感染症の国際化に対応するためには、感染症のアウトブレイク（パンデミック）が発生する前の状態を定期的に観測する国際協力体制の構築が必要である。これまでに、国際コンソーシアム MetaSUB (Metagenomics & Metade...

【医歯薬学】社会医学：都市マイクロバイオーム／微生物を含む研究件

【概要】微生物による感染症の増加要因には、抗菌薬耐性などの病原体要因に加え、都市化による人口の集中、交通機関の発達による人の国際的な移動などの社会的要因が関与している。感染症の国際化に対応するためには、感染症のアウトブレイク（パンデミック）が発生する前の状態を定期的に観測する国際協力体制の構築が必要である。これまでに、国際コンソーシアム MetaSUB (Metagenomics & Metade...

【医歯薬学】社会医学：バッチ効果／微生物を含む研究件

【概要】微生物による感染症の増加要因には、抗菌薬耐性などの病原体要因に加え、都市化による人口の集中、交通機関の発達による人の国際的な移動などの社会的要因が関与している。感染症の国際化に対応するためには、感染症のアウトブレイク（パンデミック）が発生する前の状態を定期的に観測する国際協力体制の構築が必要である。これまでに、国際コンソーシアム MetaSUB (Metagenomics & Metade...

【医歯薬学】歯学：自己抗体／微生物を含む研究件

【キーワード】炎症性腸疾患 / ディスバイオーシス / 酪酸 / リーキーガット / 自己抗体 (他9件)

【概要】腸内細菌は難消化性多糖類の発酵代謝により短鎖脂肪酸を産生する。短鎖脂肪酸は多様な生理活性を有し、特に酪酸は腸管免疫恒常性維持における鍵因子とみなされている。本研究では我が国で年々増加している潰瘍性大腸炎（UC）およびクローン病（CD）患者における酪酸低下の原因を解析した。CD患者では主要な酪酸産生菌の顕著な減少がクローン病における酪酸産生低下の原因と考えられた。一方で、UC患者では腸内細菌によるム...

【医歯薬学】歯学：バイオインフォマテイクス／微生物を含む研究件

【キーワード】cerebral aneurysm / oral bacteria / intestinal bacteria / micorbiota / bioinformatics (他21件)

【概要】本研究は脳動脈瘤の形成及び破裂に体内細菌叢がどのように影響するかを解明するために行っている。2020年より開始し、データベースの構築、バイオバンクの蓄積体制を整え、日本医科大学付属４病院脳神経外科及び救命救急科、さらに聖隷浜松病院、島根県立中央病院の協力も得て倫理委員会承認後に症例登録とバイオバンクの構築を開始している。2021年度終了までに約120症例のデータ及び唾液、血液、便の検体を集積した。...

【医歯薬学】歯学：TGF-β ／微生物を含む研究件

❏尿細管糸球体代謝連関とMetabolic Kidney Diseaseの病態解明(26253053)

【キーワード】慢性腎臓病 / 糖尿病性腎症 / 肥満関連腎症 / 近位尿細管 / 糸球体 (他23件)

【概要】生活習慣病の重積を基盤とするCKDを新たにMetabolic Kidney Dis easeと捉えた。近位尿細管におけるiNAMPTの意義について、iNAMPTはTGFβにより発現が低下することを明らかにした。iNAMPTプロモータ解析を行いこの発現調節の詳細を明らかにした。さらに糖尿病性腎症ではiNAMPTの発現低下によるSirt6の発現低下が組織線維化へ寄与する。NNMTの線維化に関わるメカニ...

【医歯薬学】歯学：細胞融合／微生物を含む研究件

【概要】本総合研究は重点領域研究申請を目的として申請したものであり、予算もそのために使用した。先ず、5月下旬に慶應義塾大学において日本化学生体機能関連化学部会主催のシンポジウムが開催された際、本申請の代表者及び分担者のうちのシンポジウム参加者が集まり、その後の活動の大枠を決めた。次に、代表者が中心となって酸素反応、遺伝子操作、蛋白質工学等のバイオテクノロジー、有機反応論、あるいは有機合成化学の相関関係...

【医歯薬学】歯学：口腔内細菌／微生物を含む研究件

【キーワード】cerebral aneurysm / oral bacteria / intestinal bacteria / micorbiota / bioinformatics (他21件)

【概要】本研究は脳動脈瘤の形成及び破裂に体内細菌叢がどのように影響するかを解明するために行っている。2020年より開始し、データベースの構築、バイオバンクの蓄積体制を整え、日本医科大学付属４病院脳神経外科及び救命救急科、さらに聖隷浜松病院、島根県立中央病院の協力も得て倫理委員会承認後に症例登録とバイオバンクの構築を開始している。2021年度終了までに約120症例のデータ及び唾液、血液、便の検体を集積した。...

【医歯薬学】歯学：フローサイトメトリー／微生物を含む研究件

❏海洋に分布する第三の微粒子群?-高度光学手法を用いた萌芽的究明(18651007)

【キーワード】海洋 / 物質循環 / 微粒子 / コロイド / 微生物 (他8件)

【概要】フローサイトメトリーを用いた微粒子検出における重要な検討課題はノイズの削減である。本年度の研究では、前年度に引き続き、海水中に分布する微粒子のモデルとしてウィルス粒子を考え、そのシグナルを明瞭に分離することを目標として、機器と分析方法の最適化を進めた。なお、ウィルス粒子は直径が20-50nmであり、本研究が目標とする微粒子の粒径とほぼ等しい範囲にある。ノイズは電気的ノイズ、シース溶液に由来するノイ...

【医歯薬学】歯学：移植・再生医療／微生物を含む研究件

【キーワード】Indoleamine 2, 3-dioxygenase(IDO) / 同種心臓弁移植・血管移植 / Indoleamihe 2,3-dioxygenase(IDO) / 移植・再生医療 / 細胞・組織 (他6件)

【概要】本研究において、同種移植後の移植片がMRSAの増殖を抑制する機能を獲得しており移植片局所における特異的炎症反応の存在(T cell response、IFNγ・TNFα の遺伝子発現)を確認した。更に、同種移植時に発現するIFNγの刺激により抗感染性に関与すると考えられるIDOが移植片局所において遺伝子・蛋白レベルで発現していることが確認できた。移植片のIDOと抗感染性との関連については、特にID...

【医歯薬学】歯学：粘膜免疫／微生物を含む研究件

【概要】無菌マウスではIgE依存的な食物アレルギーへの感受性が高い。本研究の成果として、以下のことが判明した。 ①腸内細菌を持たないマウスでは腸管でgroup2 innate lymphoid cell (ILC2)の増加が見られ、粘膜上皮細胞でInterleukin (IL)-25とIL-33の生産が亢進している。そのため、通常のマウスに比べてアレルギー感受性が増す。②腸内細菌を持たないマウスでは粘膜で...

【医歯薬学】歯学：口腔細菌／微生物を含む研究件

【キーワード】cerebral aneurysm / oral bacteria / intestinal bacteria / micorbiota / bioinformatics (他21件)

【概要】本研究は脳動脈瘤の形成及び破裂に体内細菌叢がどのように影響するかを解明するために行っている。2020年より開始し、データベースの構築、バイオバンクの蓄積体制を整え、日本医科大学付属４病院脳神経外科及び救命救急科、さらに聖隷浜松病院、島根県立中央病院の協力も得て倫理委員会承認後に症例登録とバイオバンクの構築を開始している。2021年度終了までに約120症例のデータ及び唾液、血液、便の検体を集積した。...

【医歯薬学】薬学：自己組織化／微生物を含む研究件

【キーワード】自己組織化 / 走化性バクテリア / 運動論 / メゾスコピック / 計算生物学 (他10件)

【概要】走化性バクテリアの集団挙動における物理的なマルチスケール機構と数学的な階層性について、メゾスコピックな運動論モデルに基づき、理論とシミュレーションの双方から研究を行った。理論研究では、バクテリアの集団移動における密度進行波の分散関係とパターン形成における線形不安定性条件を明らかにした。シミュレーション研究では、走化性運動論モデルに基づく新しいモンテカルロシミュレーションを開発し、理論と実験結果と...

【医歯薬学】薬学：鉄／微生物を含む研究件

【研究代表者】村木則文大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 助教 (20723828)

【キーワード】ヘムタンパク質 / 過渡的複合体 / 結晶構造解析 / 生物無機化学 / 鉄 (他11件)

【概要】感染症の原因となる微生物の多くが宿主のヘムを鉄源として利用するために、ヘムをリレーのように輸送して細胞内に取り込むシステムを有している。本研究では、ヘムのリレー輸送の分子機構を解明するために、新規なヘム結合・輸送タンパク質HtaA・HtaBの複合体構造解析に取り組んだ。過渡的な複合体の安定化のために、ヘム結合部位にあるHisをAlaに変異させた変異体を作成して、ヘム結合能の解析と結晶構造解析を行っ...

【医歯薬学】薬学：動物／微生物を含む研究件

【キーワード】国際研究者交流 / ベトナム / メコンデルタ / 生態 / Mudskipper (他12件)

【概要】メコンデルタにおいて、カントー大学と共同して以下の研究を行った。メコンデルタでは、マッドスキッパーの1種（カケオ）が盛んに養殖されている。しかし、その種苗は天然稚魚に依存しているため、資源の枯渇の懸念があることが初年度の調査で明らかになった。稚魚採集を行った結果、産卵は海域で行われていること、バクリュー省河口に遡上している稚魚は孵化後約38日であることが明らかになった。カケオの養殖池には、同地域に...

【医歯薬学】薬学：生体膜／微生物を含む研究件

【概要】出芽酵母の胞子形成は、ダイナミックな細胞内再編成の過程である。本研究では、この過程で出現する前胞子膜の形成機構を解析することにより、細胞内新規膜構造形成機構の解明を目指した。この過程において働く、１型脱リン酸化酵素については、そのターゲットに迫った。また、この過程に必須なVps13を含む複合体については、他のコンタクトサイトタンパク質と協調することにより、小胞体と前胞子膜のコンタクトサイトを形成し...

【医歯薬学】薬学：リン脂質／微生物を含む研究件

【概要】出芽酵母の胞子形成は、ダイナミックな細胞内再編成の過程である。本研究では、この過程で出現する前胞子膜の形成機構を解析することにより、細胞内新規膜構造形成機構の解明を目指した。この過程において働く、１型脱リン酸化酵素については、そのターゲットに迫った。また、この過程に必須なVps13を含む複合体については、他のコンタクトサイトタンパク質と協調することにより、小胞体と前胞子膜のコンタクトサイトを形成し...

【医歯薬学】薬学：分解／微生物を含む研究件

❏難分解性プラスチック分解菌の探索とその機能を利用した加工・リサイクル技術の開発(18H03857)

【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】宮本憲二慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60360111)

【キーワード】難分解性プラスチック / 分解 / 微生物 / バイオリサイクル

【概要】１）PET分解酵素の機能改変と活性向上（慶應義塾大学・宮本）：熱安定性の高い加水分解酵素の中から、発現効率の面よりThermobifida fusca由来クチナーゼ (TfCut2)を選択した。そして、この酵素は、Ideonella sakaiensis由来PETaseが速やかに失活する65℃においても高いPET分解活性を示した。次に、負の表面電荷を持つTfCut2のPET樹脂への吸着促進を期待し...

【概要】1.海洋に蓄積している有機ポリマーである細菌細胞壁主成分(ペプチドグリカン)の分離、精製、定量法を検討した。 2.海洋細菌を用いてペプチドグリカンの放射標識標品を調製する方法を検討した。 3.上記の検討に基づき、海洋における高分子有機ポリマーの循環速度を高感度に測定するアッセイ法を新規構築することに成功した。 4.沿岸、外洋海域における培養実験を行い、高分子有機ポリマーの分解速度と、分解過程を詳細...

【概要】海洋中の溶存有機物は、陸上植生、土壌有機物と並んで、地球上の3大有機炭素リザバ-のひとつの数えられている。その変動は、グローバルな炭素フラックス、さらには、大気中最大の温室効果気体である二酸化炭素の年-100年スケールでの変動にも影響を及ぼしうる.本研究の目的は、海洋における溶存有機物の蓄積メカニズムを、微生物生態学と地球化学を融合させた学際的なアプローチを用いて実験的に解明することである。生体ポ...

【医歯薬学】薬学：ATP ／微生物を含む研究件

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / PCR (他10件)

【概要】本研究では、実用レベルの現場型遺伝子解析システムを完成させた上で、実際に深海も含めた海洋の現場において、真性細菌に代表される微生物の遺伝子を検出できる装置を運用することに成功した。また、マイクロ流体デバイスを応用することでサンプル前処理機能の集積化や活性測定機能も実現した。同時に米国モンタレー湾水族館研究所(MBARI)との共同研究についても進展させ、その結果赤潮藻類の現場検出に向けた基礎的な評価...

【医歯薬学】薬学：分子集合／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、バクテリオファージの収縮性尾部を対象として、ナノマシーンとしての尾部の分子集合機構および作動原理を分子・原子レベルで明らかにしようとするものである。3年間の成果のうち、特に重要なものは以下の通りである。パーデュー大学ロスマン教授のグループとの共同研究により、尾部収縮後の構造が電顕画像からの3次元像再構成によって明らかになった。収縮後の低分解能の電子密度にもこれまでに決定された7つの蛋白...

【医歯薬学】薬学：細胞・組織／微生物を含む研究件

【キーワード】Indoleamine 2, 3-dioxygenase(IDO) / 同種心臓弁移植・血管移植 / Indoleamihe 2,3-dioxygenase(IDO) / 移植・再生医療 / 細胞・組織 (他6件)

【概要】本研究において、同種移植後の移植片がMRSAの増殖を抑制する機能を獲得しており移植片局所における特異的炎症反応の存在(T cell response、IFNγ・TNFα の遺伝子発現)を確認した。更に、同種移植時に発現するIFNγの刺激により抗感染性に関与すると考えられるIDOが移植片局所において遺伝子・蛋白レベルで発現していることが確認できた。移植片のIDOと抗感染性との関連については、特にID...

【医歯薬学】薬学：小胞輸送／微生物を含む研究件

【概要】腸管寄生性原虫赤痢アメーバのもつ、組織破壊に重要なシステインプロテアーゼの細胞内輸送・分泌の分子機構を解明することを目的に、リソソームから細胞膜への輸送に関与する低分子量GTPase Rab11Bと相互作用し活性を制御したり、分泌を直接実行する分子の特定を行った。活性型 Rab11B に特異的に結合するタンパク質としてbeta adaptin, gamma adaptin, Sec6を同定した。R...

【医歯薬学】薬学：慢性炎症／微生物を含む研究件

【キーワード】炎症性腸疾患 / ディスバイオーシス / 酪酸 / リーキーガット / 自己抗体 (他9件)

【概要】腸内細菌は難消化性多糖類の発酵代謝により短鎖脂肪酸を産生する。短鎖脂肪酸は多様な生理活性を有し、特に酪酸は腸管免疫恒常性維持における鍵因子とみなされている。本研究では我が国で年々増加している潰瘍性大腸炎（UC）およびクローン病（CD）患者における酪酸低下の原因を解析した。CD患者では主要な酪酸産生菌の顕著な減少がクローン病における酪酸産生低下の原因と考えられた。一方で、UC患者では腸内細菌によるム...

【医歯薬学】薬学：代謝／微生物を含む研究件

【概要】本研究ではまず化学合成細菌・光合成細菌の純粋培養を行い、脂肪酸の炭素・水素同位体比分析を行った。硫黄同位体比に関しては硫酸還元と硫黄不均化に注目し、それぞれの四種硫黄同位体的特徴付けに取り組んだ。。フィールド研究に関しては、コスタリカの温泉水及び堆積物分析による炭素循環解析、成層湖涌池における微生物相と炭素循環解析、モンゴルの永久凍土帯湖底堆積物試料中硫黄同位体分析による気候変動解析に携わった。...

【概要】腸管寄生性原虫赤痢アメーバのもつ、組織破壊に重要なシステインプロテアーゼの細胞内輸送・分泌の分子機構を解明することを目的に、リソソームから細胞膜への輸送に関与する低分子量GTPase Rab11Bと相互作用し活性を制御したり、分泌を直接実行する分子の特定を行った。活性型 Rab11B に特異的に結合するタンパク質としてbeta adaptin, gamma adaptin, Sec6を同定した。R...

【医歯薬学】薬学：代謝制御／微生物を含む研究件

【概要】微生物を用いた有用物質生産においては、微生物細胞の増殖に連動して目的物質を生産させる手法と、増殖と物質生産を切り分け細胞増殖が停止した定常期において目的物質を生産させる手法が主にとられている。定常期で目的物質を生産させる手法は、投入した炭素源や窒素源などの資源を効率よく目的物質生産に利用することができる技術として注目を浴びている。本研究では、微生物細胞による定常期における有用物質生産技術の開発に...

【医歯薬学】薬学：大腸菌／微生物を含む研究件

【キーワード】合成生物学 / 制御 / 翻訳後修飾 / 進化分子工学 / プレニル化転移酵素 (他17件)

【概要】真核生物は，疎水的なプレニル基の付加によって，様々なタンパク質を膜周辺に局在化する機構を有する。本研究は，酵母プレニル化酵素Ram1/2系の大腸菌内で発現させ，タンパク質の局在調節機構の再構築を目的とした。自在なタンパク質の機能制御には至らなかったが，プレニル二リン酸に対するプレニル化酵素の基質消費活性スクリーニング系の確立, およびプレニル化システムによる転写抑制因子の細胞活性のオンオフ制御にむ...

【概要】代謝活性を止めている休止細菌は，抗生物質存在下において生存できるため，感染症難治化の原因となる。本研究では，細菌の細胞骨格であるFtsZに着目し，細胞分裂時のZ-ringの形成を蛍光共鳴エネルギー移動で検出する遺伝子組換え大腸菌株の開発を行った。その結果，セルソーターを用いることで休止細菌と分裂細菌の分離に成功し，休止細菌は抗生物質（オフロキサシン）に対して高い抵抗性を持つことがわかった。また，ト...

❏ラボオートメーションを活用した大腸菌人工進化実験による適応進化ダイナミクスの解析(23680030)

【研究代表者】古澤力独立行政法人理化学研究所, 生命システム研究センター, チーリーダー (00372631)

【キーワード】進化 / 大腸菌 / オートメーション / トランスクリプトーム / ゲノム (他12件)

【概要】本研究は、進化過程における微生物の表現型・遺伝子型の変化を高精度に解析することにより、適応進化のダイナミクスを担うメカニズムの根源に迫ることを目的としている。まず系統的な進化実験を行うために、ラボオートメーションを用いた自動培養システムの構築を行い、数百系列の培養を対数増殖期を保つように植え継ぐことに成功した。そのシステムを用いて、様々なストレス添加条件下での進化実験を行い、その過程における遺伝子...

【医歯薬学】薬学：ヒストン修飾／微生物を含む研究件

【概要】これまで、海綿から様々な天然化合物が報告されてきた。最近の研究によって、このような二次代謝産物の多くは生体内に共生する微生物が生産していることが示唆されている。しかしながら、環境微生物の99%以上は難培養性といわれており、これらの微生物は未利用のままである。本研究では、海綿内に共在する難培養性微生物を特殊な培養デバイスを用いて培養し、そこから新規天然化合物を精製し、その化合物の構造や生物活性を明ら...

【医歯薬学】薬学：分子シャペロン／微生物を含む研究件

❏分子シャペロンを利用した大腸菌の有機溶媒耐性能の獲得(17560688)

【研究代表者】大河内美奈名古屋大学, 大学院工学研究科, 講師 (70313301)

【研究期間】2005 - 2006

【キーワード】有機溶媒耐性 / 微生物 / プレフォルディン / 分子シャペロン

【概要】微生物の有機溶媒耐性機構は、微生物を利用した水-有機溶媒二相系における有用物質生産への産業利用の点から注目されている。本研究では、分子シャペロンに着目し有機溶媒耐性株の作製とそのキャラクタリゼーションを行った。 (1)超好熱性古細菌由来プレフォルディン導入による有機溶媒耐性の向上極限環境で生育する古細菌のタンパク質は熱安定性が高いばかりでなく有機溶媒に対する耐性が高いことが示唆されている。超好熱...

【医歯薬学】薬学：翻訳後修飾／微生物を含む研究件

【キーワード】合成生物学 / 制御 / 翻訳後修飾 / 進化分子工学 / プレニル化転移酵素 (他17件)

【概要】真核生物は，疎水的なプレニル基の付加によって，様々なタンパク質を膜周辺に局在化する機構を有する。本研究は，酵母プレニル化酵素Ram1/2系の大腸菌内で発現させ，タンパク質の局在調節機構の再構築を目的とした。自在なタンパク質の機能制御には至らなかったが，プレニル二リン酸に対するプレニル化酵素の基質消費活性スクリーニング系の確立, およびプレニル化システムによる転写抑制因子の細胞活性のオンオフ制御にむ...

【医歯薬学】薬学：合成生物学／微生物を含む研究件

【キーワード】合成生物学 / 制御 / 翻訳後修飾 / 進化分子工学 / プレニル化転移酵素 (他17件)

【概要】真核生物は，疎水的なプレニル基の付加によって，様々なタンパク質を膜周辺に局在化する機構を有する。本研究は，酵母プレニル化酵素Ram1/2系の大腸菌内で発現させ，タンパク質の局在調節機構の再構築を目的とした。自在なタンパク質の機能制御には至らなかったが，プレニル二リン酸に対するプレニル化酵素の基質消費活性スクリーニング系の確立, およびプレニル化システムによる転写抑制因子の細胞活性のオンオフ制御にむ...

【キーワード】合成生物学 / 進化分子工学 / スクリーニング / トリテルペン / オキシドスクアレン (他19件)

【概要】30,000を超えると云われるトリテルペン類の全てが，スクアレンを原料として生合成される．これらの骨格形成に関わる未知の遺伝子探索と機能改良のため，不可視であった細胞内のスクアレンの消費活性を色スクリーニングする手法を開発した．この手法を用いて得たスクアレン環化酵素の活性変異体を用いた人工経路を構成し，自然界には見つかっていない種々の非天然トリテルペン合成経路を確立することに成功した． ...

【キーワード】生物機能工学 / 生分解性プラスチック / 合成生物学 / 微生物 / ポリヒドロキシアルカン酸 (他6件)

【概要】本研究では微生物ポリエステルであるポリヒドロキシアルカン酸(PHA)の生合成遺伝子の高度発現制御によって、ブロック性の高いPHA共重合体の微生物合成を目指した。まず発現制御を適用するPHA生合成システムの構築のために大腸菌を宿主としたモノマー供給経路について検討し、次に発現制御を導入した組換え株を作製した。今後、発現制御株によるPHA生合成および蓄積PHAの構造について検討する。 ...

【医歯薬学】薬学：細胞性粘菌／微生物を含む研究件

❏微生物捕食の嗜好性及び貪食作用の分子機構の解明とその応用研究(24658072)

【研究代表者】足立博之東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (00211699)

【キーワード】microbial predation / 微生物捕食 / 微生物 / 細胞性粘菌 / 貪食作用

【概要】96ウェルプレートを用いて細菌が細胞性粘菌により捕食されてハロを形成する能力を調べる実験系を構築し、大腸菌網羅的遺伝子破壊株ライブラリーKeio collection約5,000株を対象に2回行った。その結果、2回に共通してハロ形成速度が著しく小さい8株を同定した。9 cmプレートで再確認したところ、いずれの株でも再現性が見られたが、さらにプレート上の大腸菌の生育が悪いほど速度の減弱が大きく、生育...

❏微生物モデルによる動物型細胞質分裂及び基質接着の分子機構と現象間相互作用の解析(21580085)

【キーワード】微生物 / 細胞質分裂 / 細胞性粘菌

【概要】真核微生物細胞性粘菌は、動物型細胞運動現象解析のためのモデル生物である。研究代表者らが発見した細胞質分裂に関わる細胞性粘菌の D411-2pが、細胞運動を司るアクチンと結合、これを束化すること、細胞基質接着にも関わることがわかった。一方、動物で基質接着に重要なベータインテグリンに相当し、細胞質分裂にも関わる細胞性粘菌のタンパク質 Dib11種のうち、新規6種について GFPを用いて局在を調べ、 D...

❏微生物モデルによる動物型細胞質分裂の分子機構解明とその応用(18580069)

【キーワード】微生物 / 細胞質分裂 / 細胞性粘菌 / 細胸性粘菌

【概要】細胞分裂は生命の本質に関わる現象であり、その分子機構解明は、生物学の重要な課題の一つであるとともに、制ガン剤の開発など応用面においても重要である。本研究では、細胞分裂過程のうち細胞質分裂に焦点を絞り、その分子機構解析を行った。細胞質分裂の分子機構は、動物・微生物の細胞と植物細胞で大きく異なるが、本研究は、そのうちヒトなど高等動物の細胞を含む動物型の細胞質分裂を対象とし、細胞壁を持たず高等動物細胞と...

【医歯薬学】薬学：多剤耐性結核／微生物を含む研究件

❏新規ポータブルシーケンサーを用いた網羅的微生物叢の解析-NTM感染症の病態解明-(17K10029)

【キーワード】ナノポアシーケンサー / MinION / 微生物叢 / 非結核性抗酸菌 / 核酸精製 (他11件)

【概要】本研究では、肺の微小環境におけるさまざまな病原体について、網羅的かつ定量的に検出する技術の開発を目指し実施した。そのため、これまでの培養法に基づく手法ではなく、採取した臨床検体からすべてのDNAを抽出・精製したのち、ナノポアシーケンス技術を活用した。この方法では、得られたゲノムデータのコンピュータ解析することで、さまざまな病原体とその存在比率が解明できるメリットがあるが、多彩な性質をもつ病原体につ...

【医歯薬学】薬学：天然物／微生物を含む研究件

【研究代表者】尾仲宏康東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任教授 (80315829)

【キーワード】peptide / biosynthesis / microbiology / ribosome synthesis / post-translational (他13件)

【概要】創薬における構造プラットフォームとして非常に有望な中分子天然物であるリボゾーム翻訳後修飾ペプチド（RiPPs）は、アミノ酸配列の組み合わせとアミノ酸側鎖の翻訳後修飾により、極めて多様な構造バリエーションを取ることが可能である。RiPPsの更なる有効活用のためには、様々な化学構造のRiPPsを自由自在に創製できる技術が必要である。本研究では申請者自ら発見したラクタゾール(LZ)、ゴードスポリン(GS...

【概要】放線菌や真菌は，多くの有用な化合物を提供してきた．しかしながらその遺伝子は２割程度しか働いておらず，新たな新規天然物を生産するであろう生合成遺伝子が眠ったままの休眠遺伝子であることがわかっている．我々は近年，病原放線菌と動物細胞の共培養法を開発し，休眠遺伝子活性化に成功している．この新規手法は，病原微生物が動物に感染する際の状況を再現し，疑似感染状態を模倣したもので，国内外でも初めての例であり独創...

【概要】放線菌 Streptomyces hygroscopicusから自然免疫抑制物質として新規トルコスタチン類縁体を単離し、Streptomyces sp. から転写・翻訳阻害作用を有する新規オウレリン酸類縁体を単離した。また、自然免疫活性化物質ゴニトリドAの立体構造を決定し、その同族体を単離した。加えて、合成したセラストラマイシンA、ゴニトリドA誘導体の活性を検討し、セラストラマイシンAよりも強力な...

【医歯薬学】薬学：休眠遺伝子／微生物を含む研究件

【概要】放線菌や真菌は，多くの有用な化合物を提供してきた．しかしながらその遺伝子は２割程度しか働いておらず，新たな新規天然物を生産するであろう生合成遺伝子が眠ったままの休眠遺伝子であることがわかっている．我々は近年，病原放線菌と動物細胞の共培養法を開発し，休眠遺伝子活性化に成功している．この新規手法は，病原微生物が動物に感染する際の状況を再現し，疑似感染状態を模倣したもので，国内外でも初めての例であり独創...

【医歯薬学】薬学：免疫抑制作用／微生物を含む研究件

【概要】放線菌や真菌は，多くの有用な化合物を提供してきた．しかしながらその遺伝子は２割程度しか働いておらず，新たな新規天然物を生産するであろう生合成遺伝子が眠ったままの休眠遺伝子であることがわかっている．我々は近年，病原放線菌と動物細胞の共培養法を開発し，休眠遺伝子活性化に成功している．この新規手法は，病原微生物が動物に感染する際の状況を再現し，疑似感染状態を模倣したもので，国内外でも初めての例であり独創...

【医歯薬学】薬学：共培養／微生物を含む研究件

【概要】放線菌や真菌は，多くの有用な化合物を提供してきた．しかしながらその遺伝子は２割程度しか働いておらず，新たな新規天然物を生産するであろう生合成遺伝子が眠ったままの休眠遺伝子であることがわかっている．我々は近年，病原放線菌と動物細胞の共培養法を開発し，休眠遺伝子活性化に成功している．この新規手法は，病原微生物が動物に感染する際の状況を再現し，疑似感染状態を模倣したもので，国内外でも初めての例であり独創...

【医歯薬学】薬学：生体高分子／微生物を含む研究件

【概要】ペプチドは近年注目を集めている機能性食品や医薬品原料として期待されている。本研究では、ポリアミノ酸合成酵素の機能解析を目指して、種々の新規なポリアミノ酸生産菌の取得とライブラリー化、ならびに合成機構に関する検討を行った。色素排除を指標としたスクリーニングとMALDI-TOF MS解析により、新規な塩基性ポリアミノ酸生産菌を含む種々の生産菌を取得した。また、 NPRS様配列の取得と発現解析を通して...

【医歯薬学】薬学：核磁気共鳴(NMR) ／微生物を含む研究件

【研究代表者】池田成志国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター大規模畑作研究領域, 上級研究員 (20396609)

【キーワード】窒素固定 / サツマイモ / 共生細菌 / 多様性 / 16S rRNA遺伝子 (他19件)

【概要】サツマイモの茎、塊根の表面と内部の共生細菌群集について非培養法による多様性解析を行った結果、各組織に共通して他の作物種よりもアルファプロテオバクテリアの優占化が観察された。また、多様性指数は塊根表面、茎、塊根内部、の順番で小さくなることが明らかにされた。上記と対応する組織から共生細菌の網羅的な分離培養を実施した。約2000株の分離菌について16S rRNA遺伝子に基づくクラスタリング解析を行った結...

【医歯薬学】薬学：超遠心分析／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、バクテリオファージの収縮性尾部を対象として、ナノマシーンとしての尾部の分子集合機構および作動原理を分子・原子レベルで明らかにしようとするものである。3年間の成果のうち、特に重要なものは以下の通りである。パーデュー大学ロスマン教授のグループとの共同研究により、尾部収縮後の構造が電顕画像からの3次元像再構成によって明らかになった。収縮後の低分解能の電子密度にもこれまでに決定された7つの蛋白...

【医歯薬学】薬学：マイクロ流体デバイス／微生物を含む研究件

❏液滴を利用した微生物培養を介さない酵素遺伝子取得法の確立とその実践(15K18668)

【研究代表者】飯塚怜東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (90541954)

【キーワード】液滴 / 微生物 / 酵素 / マイクロ流体デバイス

【概要】環境中の99%以上の微生物は，現在の技術では培養が困難な微生物（難培養性微生物）とされている．難培養性微生物が産生する酵素は，新たな酵素資源として大きな可能性を秘めている．そこで研究代表者は，環境中に豊富に存在する酵素資源への効率的にアクセスする方法として「液滴を利用した微生物培養を介さない酵素遺伝子取得法」を考案した．本研究を通じて，「液滴を利用した微生物培養を介さない酵素遺伝子取得法」を確立し...

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / PCR (他10件)

【概要】本研究では、実用レベルの現場型遺伝子解析システムを完成させた上で、実際に深海も含めた海洋の現場において、真性細菌に代表される微生物の遺伝子を検出できる装置を運用することに成功した。また、マイクロ流体デバイスを応用することでサンプル前処理機能の集積化や活性測定機能も実現した。同時に米国モンタレー湾水族館研究所(MBARI)との共同研究についても進展させ、その結果赤潮藻類の現場検出に向けた基礎的な評価...

【研究代表者】山本貴富喜 (2003-2005) 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (20322688)

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / IISA-Gene (他23件)

【概要】本研究では,現場型微生物遺伝子解析装置に装置について,主にマイクロ加工技術を応用して研究開発を行った.その結果,深海などの極限環境の現場でも用いることが可能で,小型・軽量な装置,IISA-Gene(Integrated In-situ Analyzer-Gene)の開発に成功した.IISA-Geneを現場運用可能な装置として完成させるために以下の開発・評価を行った. 1)PDMS及びガラスを材料と...

【医歯薬学】薬学：ケミカルバイオロジー／微生物を含む研究件

【概要】放線菌や真菌は，多くの有用な化合物を提供してきた．しかしながらその遺伝子は２割程度しか働いておらず，新たな新規天然物を生産するであろう生合成遺伝子が眠ったままの休眠遺伝子であることがわかっている．我々は近年，病原放線菌と動物細胞の共培養法を開発し，休眠遺伝子活性化に成功している．この新規手法は，病原微生物が動物に感染する際の状況を再現し，疑似感染状態を模倣したもので，国内外でも初めての例であり独創...

【医歯薬学】薬学：酵素／微生物を含む研究件

❏液滴を利用した微生物培養を介さない酵素遺伝子取得法の確立とその実践(15K18668)

【研究代表者】飯塚怜東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (90541954)

【キーワード】液滴 / 微生物 / 酵素 / マイクロ流体デバイス

【概要】環境中の99%以上の微生物は，現在の技術では培養が困難な微生物（難培養性微生物）とされている．難培養性微生物が産生する酵素は，新たな酵素資源として大きな可能性を秘めている．そこで研究代表者は，環境中に豊富に存在する酵素資源への効率的にアクセスする方法として「液滴を利用した微生物培養を介さない酵素遺伝子取得法」を考案した．本研究を通じて，「液滴を利用した微生物培養を介さない酵素遺伝子取得法」を確立し...

【概要】ペプチドは近年注目を集めている機能性食品や医薬品原料として期待されている。本研究では、ポリアミノ酸合成酵素の機能解析を目指して、種々の新規なポリアミノ酸生産菌の取得とライブラリー化、ならびに合成機構に関する検討を行った。色素排除を指標としたスクリーニングとMALDI-TOF MS解析により、新規な塩基性ポリアミノ酸生産菌を含む種々の生産菌を取得した。また、 NPRS様配列の取得と発現解析を通して...

【キーワード】Thermus属細菌 / リジン生合成 / 基質特異性 / X線結晶構造解析 / 分子進化工学 (他12件)

【概要】1)Thermus thermophilusにおいて、ホモアコニターゼの酵素学的諸性質を解析し、同酵素が第3番目の反応を触媒出来るものの、第2番目については触媒出来ないことを明らかにした。2)αアミノアジピン酸アミノ基転移酵素(AAA-AT)について、ピリドキサールリン酸(PLP)複合体構造、およびPLP+ロイシン複合体構造などをX線結晶構造解析により決定した。AAA-ATは、リジン生合成の基質で...

【医歯薬学】薬学：免疫／微生物を含む研究件

❏上皮細胞と樹状細胞による腸管免疫と宿主恒常性の制御機構の解明(23590933)

【研究テーマ】消化器内科学

【研究代表者】平田喜裕東京大学, 医学部附属病院, 助教 (10529192)

【研究期間】2011 - 2013

【キーワード】免疫 / シグナル伝達 / 腸内細菌 / 微生物 / 免疫学

【概要】腸管の恒常性制御機構の解明のため、腸管上皮細胞と樹状細胞の役割を検討した。上皮特異的IKKノックアウトは、Citrobacter感染腸炎の減弱を認めなかった。一方血球細胞ではIKKシグナルが樹状細胞と病原体の制御に重要であった。上皮細胞の細胞間接着分子は腸管内細菌の制御と腸炎の抑制作用があると考えられた。一方樹状細胞ではTGFbシグナルが、大腸、胃など消化管の抗炎症作用に必須であった。樹状細胞のT...

【医歯薬学】薬学：自然免疫／微生物を含む研究件

【概要】放線菌 Streptomyces hygroscopicusから自然免疫抑制物質として新規トルコスタチン類縁体を単離し、Streptomyces sp. から転写・翻訳阻害作用を有する新規オウレリン酸類縁体を単離した。また、自然免疫活性化物質ゴニトリドAの立体構造を決定し、その同族体を単離した。加えて、合成したセラストラマイシンA、ゴニトリドA誘導体の活性を検討し、セラストラマイシンAよりも強力な...

❏微生物の自然免疫制御物質の探索と活性発現機構の解明(19310135)

【キーワード】微生物 / 自然免疫 / 天然物 / 制御物質

【概要】自然免疫は、貪食細胞の活性化、抗菌ペプチドや炎症性サイトカインの産生により微生物を排除する生体防御機構である。自然免疫は炎症、免疫、感染、アポトーシスなどに関連することから、その制御物質は創薬に役立つと考えられている。我々は、微生物に含まれる自然免疫制御物質を探索した。その結果、2種の化合物を活性物質として単離した。それらの作用機構が明らかになり、新しいタイプの抗炎症薬、感染防御薬、敗血症治療薬が...

【医歯薬学】薬学：計算科学／微生物を含む研究件

【キーワード】自己組織化 / 走化性バクテリア / 運動論 / メゾスコピック / 計算生物学 (他10件)

【概要】走化性バクテリアの集団挙動における物理的なマルチスケール機構と数学的な階層性について、メゾスコピックな運動論モデルに基づき、理論とシミュレーションの双方から研究を行った。理論研究では、バクテリアの集団移動における密度進行波の分散関係とパターン形成における線形不安定性条件を明らかにした。シミュレーション研究では、走化性運動論モデルに基づく新しいモンテカルロシミュレーションを開発し、理論と実験結果と...

【医歯薬学】薬学：中分子創薬／微生物を含む研究件

【研究代表者】尾仲宏康東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任教授 (80315829)

【キーワード】peptide / biosynthesis / microbiology / ribosome synthesis / post-translational (他13件)

【概要】創薬における構造プラットフォームとして非常に有望な中分子天然物であるリボゾーム翻訳後修飾ペプチド（RiPPs）は、アミノ酸配列の組み合わせとアミノ酸側鎖の翻訳後修飾により、極めて多様な構造バリエーションを取ることが可能である。RiPPsの更なる有効活用のためには、様々な化学構造のRiPPsを自由自在に創製できる技術が必要である。本研究では申請者自ら発見したラクタゾール(LZ)、ゴードスポリン(GS...

【医歯薬学】薬学：プロリン／微生物を含む研究件

【キーワード】海洋物質循環 / プロリン / コロイド粒子 / アミノ酸 / 海洋微生物 (他12件)

【概要】アミノ酸は重要な生体構成成分であり、海洋物質循環において重要な役割を果たしている。これまで海洋環境中のアミノ酸動態については多くの研究がなされてきたが、たんぱく質を構成する２０種類のアミノ酸のうち唯一の環状２級アミンであるプロリンは、分析方法上の制約から、その分布や変動についての知見が限られてきた。本研究では、この方法的な制約を克服し、海洋試料のアミノ酸組成を、プロリンを含めて高感度に分析する手法...

【医歯薬学】薬学：化学合成／微生物を含む研究件

❏海底熱水系における化学合成細菌と硫化鉱物間の硫黄同位体及び微量元素交換反応の研究(13304043)

【キーワード】海底熱水系 / 地下生物圏 / ガスハイドレート / 冷湧水帯 / イオウ (他20件)

【概要】海底熱水系・冷湧水系の海底面下には、高い化学的自由エネルギーのフラックスに支えられた、大規模な地下生物圏が存在している可能性がある。この地下生物圏は、地球表層における光合成とは全く独立に有機物を化学合成していると考えられ、全地球上の炭素などの物質収支を解明する上からもその生産規模の推定が重要な課題となっている。そこで、海底熱水域、ガスハイドレート地域、および化石海底熱水鉱床から試料を採集し、主と...

【医歯薬学】薬学：有機化学／微生物を含む研究件

【キーワード】ケミカルエコロジー / 国際情報交換 / 徴生物 / 有機化学 / 生体分子 (他11件)

【概要】寄生菌P2は、互いに近縁の真菌C1とC2を侵食する際に、C1には誘引され、 C2には阻害される。この誘引と阻害に関わる物質を探索した結果、 C1の抽出物からP2に対する誘引活性を示す新規の芳香族化合物を単離、構造決定した。一方、タマバエがブナの葉の組織を異常発達させてできる虫えいに注目し、その桃色虫えいに含まれる主要赤色色素の化学構造を決定した。また、この赤色色素は、葉に比べて虫えい中に3倍...

【医歯薬学】薬学：近位尿細管／微生物を含む研究件

❏尿細管糸球体代謝連関とMetabolic Kidney Diseaseの病態解明(26253053)

【キーワード】慢性腎臓病 / 糖尿病性腎症 / 肥満関連腎症 / 近位尿細管 / 糸球体 (他23件)

【概要】生活習慣病の重積を基盤とするCKDを新たにMetabolic Kidney Dis easeと捉えた。近位尿細管におけるiNAMPTの意義について、iNAMPTはTGFβにより発現が低下することを明らかにした。iNAMPTプロモータ解析を行いこの発現調節の詳細を明らかにした。さらに糖尿病性腎症ではiNAMPTの発現低下によるSirt6の発現低下が組織線維化へ寄与する。NNMTの線維化に関わるメカニ...

【医歯薬学】薬学：アミノ酸／微生物を含む研究件

❏アミノ基キャリアタンパク質を介する生合成機構の解明と二次代謝産物構造多様性の拡張(17H06168)

【概要】アミノ基キャリアタンパク質(AmCP)は、自身のC末端にアミノ基を介して結合した基質を生合成酵素に運ぶ新しいタンパク質である。本研究では、放線菌を主たる研究対象として各生合成酵素の立体構造及びAmCP認識機構を解明すると共に、AmCPを介して二次代謝産物を生合成するシステムによる天然化合物の構造多様性を創出・拡張機構を解明することを目指したものであり、いくつかの新規かつユニークな機構の発見・解明に...

【キーワード】海洋物質循環 / プロリン / コロイド粒子 / アミノ酸 / 海洋微生物 (他12件)

【概要】アミノ酸は重要な生体構成成分であり、海洋物質循環において重要な役割を果たしている。これまで海洋環境中のアミノ酸動態については多くの研究がなされてきたが、たんぱく質を構成する２０種類のアミノ酸のうち唯一の環状２級アミンであるプロリンは、分析方法上の制約から、その分布や変動についての知見が限られてきた。本研究では、この方法的な制約を克服し、海洋試料のアミノ酸組成を、プロリンを含めて高感度に分析する手法...

【キーワード】Thermus属細菌 / リジン生合成 / 基質特異性 / X線結晶構造解析 / 分子進化工学 (他12件)

【概要】1)Thermus thermophilusにおいて、ホモアコニターゼの酵素学的諸性質を解析し、同酵素が第3番目の反応を触媒出来るものの、第2番目については触媒出来ないことを明らかにした。2)αアミノアジピン酸アミノ基転移酵素(AAA-AT)について、ピリドキサールリン酸(PLP)複合体構造、およびPLP+ロイシン複合体構造などをX線結晶構造解析により決定した。AAA-ATは、リジン生合成の基質で...

【医歯薬学】薬学：生体分子／微生物を含む研究件

【キーワード】合成生物学 / 進化分子工学 / スクリーニング / トリテルペン / オキシドスクアレン (他19件)

【概要】30,000を超えると云われるトリテルペン類の全てが，スクアレンを原料として生合成される．これらの骨格形成に関わる未知の遺伝子探索と機能改良のため，不可視であった細胞内のスクアレンの消費活性を色スクリーニングする手法を開発した．この手法を用いて得たスクアレン環化酵素の活性変異体を用いた人工経路を構成し，自然界には見つかっていない種々の非天然トリテルペン合成経路を確立することに成功した． ...

【キーワード】ケミカルエコロジー / 国際情報交換 / 徴生物 / 有機化学 / 生体分子 (他11件)

【概要】寄生菌P2は、互いに近縁の真菌C1とC2を侵食する際に、C1には誘引され、 C2には阻害される。この誘引と阻害に関わる物質を探索した結果、 C1の抽出物からP2に対する誘引活性を示す新規の芳香族化合物を単離、構造決定した。一方、タマバエがブナの葉の組織を異常発達させてできる虫えいに注目し、その桃色虫えいに含まれる主要赤色色素の化学構造を決定した。また、この赤色色素は、葉に比べて虫えい中に3倍...

【医歯薬学】薬学：スクリーニング／微生物を含む研究件

【キーワード】合成生物学 / 制御 / 翻訳後修飾 / 進化分子工学 / プレニル化転移酵素 (他17件)

【概要】真核生物は，疎水的なプレニル基の付加によって，様々なタンパク質を膜周辺に局在化する機構を有する。本研究は，酵母プレニル化酵素Ram1/2系の大腸菌内で発現させ，タンパク質の局在調節機構の再構築を目的とした。自在なタンパク質の機能制御には至らなかったが，プレニル二リン酸に対するプレニル化酵素の基質消費活性スクリーニング系の確立, およびプレニル化システムによる転写抑制因子の細胞活性のオンオフ制御にむ...

【キーワード】合成生物学 / 進化分子工学 / スクリーニング / トリテルペン / オキシドスクアレン (他19件)

【概要】30,000を超えると云われるトリテルペン類の全てが，スクアレンを原料として生合成される．これらの骨格形成に関わる未知の遺伝子探索と機能改良のため，不可視であった細胞内のスクアレンの消費活性を色スクリーニングする手法を開発した．この手法を用いて得たスクアレン環化酵素の活性変異体を用いた人工経路を構成し，自然界には見つかっていない種々の非天然トリテルペン合成経路を確立することに成功した． ...

【医歯薬学】薬学：分子設計／微生物を含む研究件

【概要】機能性を有する水溶性ポリマーに生分解性を付与するための分子設計としてポリマーに種々の酵素反応に活性を示すことが予想される官能基を種々の位置に導入する方法について検討を行い、得られたものについて、生分解性及び分解菌の単離同定と分解機構の推定を行った。今年度は特にラジカル共重合によりポリアクリル酸鎖などのポリカルボン酸鎖に容易に導入が可能で、かつ前年度の研究で生分解性が認められたビニルオキシ酢酸につい...

【医歯薬学】薬学：細胞／微生物を含む研究件

【キーワード】Ｘ線自由電子レーザー / コヒーレントＸ線イメージング / 細胞 / 微生物 / 可視化 (他11件)

【概要】Ｘ線自由電子レーザー（XFEL）イメージングにより、未解明の部分が多い原核細胞の細胞分裂のナノダイナミクスや高度好熱菌の多倍性など、基礎微生物学に資する成果を得た。また、乳製品の加熱殺菌、金ナノ粒子を用いたがんのフォトサーマル治療、インフルエンザウィルス、ドラッグデリバリー、電気自動車用電池材料などに関連した幅広い応用研究を展開した。さらに、分子レベルのXFELイメージングに向けた技術開発にも取り...

【医歯薬学】薬学：分子認識／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、バクテリオファージの収縮性尾部を対象として、ナノマシーンとしての尾部の分子集合機構および作動原理を分子・原子レベルで明らかにしようとするものである。3年間の成果のうち、特に重要なものは以下の通りである。パーデュー大学ロスマン教授のグループとの共同研究により、尾部収縮後の構造が電顕画像からの3次元像再構成によって明らかになった。収縮後の低分解能の電子密度にもこれまでに決定された7つの蛋白...

【医歯薬学】薬学：PCR ／微生物を含む研究件

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / PCR (他10件)

【概要】本研究では、実用レベルの現場型遺伝子解析システムを完成させた上で、実際に深海も含めた海洋の現場において、真性細菌に代表される微生物の遺伝子を検出できる装置を運用することに成功した。また、マイクロ流体デバイスを応用することでサンプル前処理機能の集積化や活性測定機能も実現した。同時に米国モンタレー湾水族館研究所(MBARI)との共同研究についても進展させ、その結果赤潮藻類の現場検出に向けた基礎的な評価...

【研究代表者】山本貴富喜 (2003-2005) 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (20322688)

【キーワード】マイクロ流体デバイス / 現場分析装置 / 遺伝子解析 / 深海 / IISA-Gene (他23件)

【概要】本研究では,現場型微生物遺伝子解析装置に装置について,主にマイクロ加工技術を応用して研究開発を行った.その結果,深海などの極限環境の現場でも用いることが可能で,小型・軽量な装置,IISA-Gene(Integrated In-situ Analyzer-Gene)の開発に成功した.IISA-Geneを現場運用可能な装置として完成させるために以下の開発・評価を行った. 1)PDMS及びガラスを材料と...

【医歯薬学】薬学：細胞分化／微生物を含む研究件

【概要】出芽酵母の胞子形成は、ダイナミックな細胞内再編成の過程である。本研究では、この過程で出現する前胞子膜の形成機構を解析することにより、細胞内新規膜構造形成機構の解明を目指した。この過程において働く、１型脱リン酸化酵素については、そのターゲットに迫った。また、この過程に必須なVps13を含む複合体については、他のコンタクトサイトタンパク質と協調することにより、小胞体と前胞子膜のコンタクトサイトを形成し...

【医歯薬学】薬学：エネルギー代謝／微生物を含む研究件

【概要】1.光合成遺伝子発現に対するRegBAとFnrLの役割嫌気性光合成細菌では、環境中の酸素濃度に応答する転写調節因子RegBAとFnrLが光合成遺伝子発現に重要な役割を果たしている。R.denitrificans OCh114において、これらの遺伝子破壊株を作製し、表現型解析とトランスクリプトーム解析によりこれら調節因子の機能を解析したところ、RegAはOCh114の光合成遺伝子の発現制御に直接関...

【医歯薬学】薬学：プロテアーゼ／微生物を含む研究件

【概要】腸管寄生性原虫赤痢アメーバのもつ、組織破壊に重要なシステインプロテアーゼの細胞内輸送・分泌の分子機構を解明することを目的に、リソソームから細胞膜への輸送に関与する低分子量GTPase Rab11Bと相互作用し活性を制御したり、分泌を直接実行する分子の特定を行った。活性型 Rab11B に特異的に結合するタンパク質としてbeta adaptin, gamma adaptin, Sec6を同定した。R...

【医歯薬学】薬学：PKC ／微生物を含む研究件

❏糸状菌プロテインキナーゼＣの包括的機能解析とその機能を利用した有用糸状菌の創製(23380048)

【研究代表者】堀内裕之東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (00209280)

【キーワード】バイオテクノロジー / 糸状菌 / PKC / 細胞壁 / 微生物

【概要】本研究では糸状菌Aspergillus nidulansのプロテインキナーゼC（PKC）をコードする遺伝子pkcAについて、その温度感受性変異株、活性化型PkcA高発現株を作製しその機能解析を行った。さらに、pkcAの活性の変化により発現の変化する遺伝子をトランスクリプトーム解析により網羅的に抽出した。その結果、細胞壁合成関連遺伝子群、細胞極性に関わる遺伝子群、カルシウムシグナル伝達に関わる遺伝子...

【医歯薬学】薬学：遺伝子発現制御／微生物を含む研究件

【概要】希少放線菌の一種であるアクチノプラネスは、菌糸状に生育したのち運動性胞子を多数内包する胞子嚢を形成するという複雑な形態分化を行うバクテリアである。胞子嚢は湿潤した環境下で開裂し、飛び出した胞子は好ましい環境まで遊走したのち発芽する。本研究では、本菌の複雑な形態分化を支える分子基盤を多方面から解析し、「細胞の休眠と覚醒」や「細胞運動の制御」という生命現象の根源的な課題に新たな知見を得ることができた。...

【医歯薬学】薬学：ぺプチド／微生物を含む研究件

【研究代表者】尾仲宏康東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任教授 (80315829)

【キーワード】peptide / biosynthesis / microbiology / ribosome synthesis / post-translational (他13件)

【概要】創薬における構造プラットフォームとして非常に有望な中分子天然物であるリボゾーム翻訳後修飾ペプチド（RiPPs）は、アミノ酸配列の組み合わせとアミノ酸側鎖の翻訳後修飾により、極めて多様な構造バリエーションを取ることが可能である。RiPPsの更なる有効活用のためには、様々な化学構造のRiPPsを自由自在に創製できる技術が必要である。本研究では申請者自ら発見したラクタゾール(LZ)、ゴードスポリン(GS...

【医歯薬学】薬学：タンパク質／微生物を含む研究件

【研究代表者】村木則文大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 助教 (20723828)

【キーワード】ヘムタンパク質 / 過渡的複合体 / 結晶構造解析 / 生物無機化学 / 鉄 (他11件)

【概要】感染症の原因となる微生物の多くが宿主のヘムを鉄源として利用するために、ヘムをリレーのように輸送して細胞内に取り込むシステムを有している。本研究では、ヘムのリレー輸送の分子機構を解明するために、新規なヘム結合・輸送タンパク質HtaA・HtaBの複合体構造解析に取り組んだ。過渡的な複合体の安定化のために、ヘム結合部位にあるHisをAlaに変異させた変異体を作成して、ヘム結合能の解析と結晶構造解析を行っ...

【概要】腸管寄生性原虫赤痢アメーバのもつ、組織破壊に重要なシステインプロテアーゼの細胞内輸送・分泌の分子機構を解明することを目的に、リソソームから細胞膜への輸送に関与する低分子量GTPase Rab11Bと相互作用し活性を制御したり、分泌を直接実行する分子の特定を行った。活性型 Rab11B に特異的に結合するタンパク質としてbeta adaptin, gamma adaptin, Sec6を同定した。R...

【研究代表者】鳴海一成独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (90343920)

【概要】放射線抵抗性細菌デイノコッカス・ラジオデュランス由来のDNA修復促進タンパク質PprAについて、1.35Åの分解能での結晶構造解析に成功し、DNA結合に重要なアミノ酸残基の空間配置を明らかにした。また、PprAタンパク質の放射線誘導に関わる新規制御タンパク質PprMを同定し、その作用機序を明らかにした。さらに、デイノコッカス属細菌で使用できる新規プラスミドベクターを開発した。 ...

【医歯薬学】薬学：ヘム／微生物を含む研究件

【研究代表者】村木則文大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 助教 (20723828)

【キーワード】ヘムタンパク質 / 過渡的複合体 / 結晶構造解析 / 生物無機化学 / 鉄 (他11件)

【概要】感染症の原因となる微生物の多くが宿主のヘムを鉄源として利用するために、ヘムをリレーのように輸送して細胞内に取り込むシステムを有している。本研究では、ヘムのリレー輸送の分子機構を解明するために、新規なヘム結合・輸送タンパク質HtaA・HtaBの複合体構造解析に取り組んだ。過渡的な複合体の安定化のために、ヘム結合部位にあるHisをAlaに変異させた変異体を作成して、ヘム結合能の解析と結晶構造解析を行っ...

【医歯薬学】薬学：創薬／微生物を含む研究件

【概要】腸管寄生性原虫赤痢アメーバのもつ、組織破壊に重要なシステインプロテアーゼの細胞内輸送・分泌の分子機構を解明することを目的に、リソソームから細胞膜への輸送に関与する低分子量GTPase Rab11Bと相互作用し活性を制御したり、分泌を直接実行する分子の特定を行った。活性型 Rab11B に特異的に結合するタンパク質としてbeta adaptin, gamma adaptin, Sec6を同定した。R...

【医歯薬学】薬学：一酸化窒素／微生物を含む研究件

❏好気性酸素非発生型光合成細菌における脱窒遺伝子発現制御機能の解析(15K07351)

【研究代表者】新井博之東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (70291052)

【キーワード】脱窒 / 光合成 / 一酸化窒素 / 微生物

【概要】好気性光合成細菌Roseobacter denitrificans OCh114の嫌気的生育に関わる脱窒遺伝子の発現には、2つのDNRタイプの転写調節因子 (DNR1とDNR2)が関与している。各種転写調節因子の欠損株を用いた遺伝子発現解析の結果、DNR1がDNR2の発現を制御し、DNR2が脱窒酵素遺伝子の発現を誘導するカスケード制御系が明らかになった。また、酸素を感知するFnrLは、ヘム生合成系...

【医歯薬学】薬学：発現制御／微生物を含む研究件

【キーワード】合成生物学 / 制御 / 翻訳後修飾 / 進化分子工学 / プレニル化転移酵素 (他17件)

【概要】真核生物は，疎水的なプレニル基の付加によって，様々なタンパク質を膜周辺に局在化する機構を有する。本研究は，酵母プレニル化酵素Ram1/2系の大腸菌内で発現させ，タンパク質の局在調節機構の再構築を目的とした。自在なタンパク質の機能制御には至らなかったが，プレニル二リン酸に対するプレニル化酵素の基質消費活性スクリーニング系の確立, およびプレニル化システムによる転写抑制因子の細胞活性のオンオフ制御にむ...

【キーワード】生物機能工学 / 生分解性プラスチック / 合成生物学 / 微生物 / ポリヒドロキシアルカン酸 (他6件)

【概要】本研究では微生物ポリエステルであるポリヒドロキシアルカン酸(PHA)の生合成遺伝子の高度発現制御によって、ブロック性の高いPHA共重合体の微生物合成を目指した。まず発現制御を適用するPHA生合成システムの構築のために大腸菌を宿主としたモノマー供給経路について検討し、次に発現制御を導入した組換え株を作製した。今後、発現制御株によるPHA生合成および蓄積PHAの構造について検討する。 ...

❏tRNA動態に依存した細胞周期制御機構の解明(20780072)

【研究テーマ】応用生物化学

【研究代表者】小川哲弘東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教 (40323480)

【キーワード】微生物 / マイクロアレイ / 発現制御 / tRNA

【概要】tRNAの動態に依存した細胞周期停止機構の解明を目的とし、出芽酵母において、リボヌクレアーゼを用いてtRNAを人工的にノックダウンし、解析を行った。当初目的とした分子機構の解明には至らなかったが、切断されたtRNAが、tRNAスプライシング機構を介して修復される可能性などの有意義な情報が得られた。また、ストレスに応答してtRNAを切断するRNaseであるRny1pの細胞周期停止機構を明らかにするた...

【医歯薬学】薬学：キナーゼ／微生物を含む研究件

【キーワード】合成生物学 / 制御 / 翻訳後修飾 / 進化分子工学 / プレニル化転移酵素 (他17件)

【概要】真核生物は，疎水的なプレニル基の付加によって，様々なタンパク質を膜周辺に局在化する機構を有する。本研究は，酵母プレニル化酵素Ram1/2系の大腸菌内で発現させ，タンパク質の局在調節機構の再構築を目的とした。自在なタンパク質の機能制御には至らなかったが，プレニル二リン酸に対するプレニル化酵素の基質消費活性スクリーニング系の確立, およびプレニル化システムによる転写抑制因子の細胞活性のオンオフ制御にむ...

【医歯薬学】薬学：ドラックデリバリー／微生物を含む研究件

【概要】金属材料評価技術を医薬品化合物へ応用した結果、磁性を持つ医薬品化合物が同定されたが、強い毒性を持つ。その後の医化学連携により、毒性を減弱させ磁性だけを持つ化合物が合成された。本申請では、我々はこの磁性を持つ化合物を検討し、既存の医薬品、とくに抗生物質の磁性化を検討した。合成された磁性アンピシリンはこれまでの検討では磁性を持ち、強度は高くないが磁石にくっつく性質を有していることが分かった。これらの結...

【医歯薬学】薬学：マクロファージ／微生物を含む研究件

【概要】放線菌や真菌は，多くの有用な化合物を提供してきた．しかしながらその遺伝子は２割程度しか働いておらず，新たな新規天然物を生産するであろう生合成遺伝子が眠ったままの休眠遺伝子であることがわかっている．我々は近年，病原放線菌と動物細胞の共培養法を開発し，休眠遺伝子活性化に成功している．この新規手法は，病原微生物が動物に感染する際の状況を再現し，疑似感染状態を模倣したもので，国内外でも初めての例であり独創...

【医歯薬学】薬学：トランスクリプトーム／微生物を含む研究件

❏ラボオートメーションを活用した大腸菌人工進化実験による適応進化ダイナミクスの解析(23680030)

【研究代表者】古澤力独立行政法人理化学研究所, 生命システム研究センター, チーリーダー (00372631)

【キーワード】進化 / 大腸菌 / オートメーション / トランスクリプトーム / ゲノム (他12件)

【概要】本研究は、進化過程における微生物の表現型・遺伝子型の変化を高精度に解析することにより、適応進化のダイナミクスを担うメカニズムの根源に迫ることを目的としている。まず系統的な進化実験を行うために、ラボオートメーションを用いた自動培養システムの構築を行い、数百系列の培養を対数増殖期を保つように植え継ぐことに成功した。そのシステムを用いて、様々なストレス添加条件下での進化実験を行い、その過程における遺伝子...

【医歯薬学】薬学：転写因子／微生物を含む研究件

【概要】希少放線菌の一種であるアクチノプラネスは、菌糸状に生育したのち運動性胞子を多数内包する胞子嚢を形成するという複雑な形態分化を行うバクテリアである。胞子嚢は湿潤した環境下で開裂し、飛び出した胞子は好ましい環境まで遊走したのち発芽する。本研究では、本菌の複雑な形態分化を支える分子基盤を多方面から解析し、「細胞の休眠と覚醒」や「細胞運動の制御」という生命現象の根源的な課題に新たな知見を得ることができた。...

【医歯薬学】薬学：転写調節／微生物を含む研究件

【キーワード】Thermus属細菌 / リジン生合成 / 基質特異性 / X線結晶構造解析 / 分子進化工学 (他12件)

【概要】1)Thermus thermophilusにおいて、ホモアコニターゼの酵素学的諸性質を解析し、同酵素が第3番目の反応を触媒出来るものの、第2番目については触媒出来ないことを明らかにした。2)αアミノアジピン酸アミノ基転移酵素(AAA-AT)について、ピリドキサールリン酸(PLP)複合体構造、およびPLP+ロイシン複合体構造などをX線結晶構造解析により決定した。AAA-ATは、リジン生合成の基質で...

【医歯薬学】薬学：免疫学／微生物を含む研究件

❏上皮細胞と樹状細胞による腸管免疫と宿主恒常性の制御機構の解明(23590933)

【研究テーマ】消化器内科学

【研究代表者】平田喜裕東京大学, 医学部附属病院, 助教 (10529192)

【研究期間】2011 - 2013

【キーワード】免疫 / シグナル伝達 / 腸内細菌 / 微生物 / 免疫学

【概要】腸管の恒常性制御機構の解明のため、腸管上皮細胞と樹状細胞の役割を検討した。上皮特異的IKKノックアウトは、Citrobacter感染腸炎の減弱を認めなかった。一方血球細胞ではIKKシグナルが樹状細胞と病原体の制御に重要であった。上皮細胞の細胞間接着分子は腸管内細菌の制御と腸炎の抑制作用があると考えられた。一方樹状細胞ではTGFbシグナルが、大腸、胃など消化管の抗炎症作用に必須であった。樹状細胞のT...

【医歯薬学】薬学：抗生物質／微生物を含む研究件

【概要】代謝活性を止めている休止細菌は，抗生物質存在下において生存できるため，感染症難治化の原因となる。本研究では，細菌の細胞骨格であるFtsZに着目し，細胞分裂時のZ-ringの形成を蛍光共鳴エネルギー移動で検出する遺伝子組換え大腸菌株の開発を行った。その結果，セルソーターを用いることで休止細菌と分裂細菌の分離に成功し，休止細菌は抗生物質（オフロキサシン）に対して高い抵抗性を持つことがわかった。また，ト...

【医歯薬学】薬学：薬理学／微生物を含む研究件

【概要】金属材料評価技術を医薬品化合物へ応用した結果、磁性を持つ医薬品化合物が同定されたが、強い毒性を持つ。その後の医化学連携により、毒性を減弱させ磁性だけを持つ化合物が合成された。本申請では、我々はこの磁性を持つ化合物を検討し、既存の医薬品、とくに抗生物質の磁性化を検討した。合成された磁性アンピシリンはこれまでの検討では磁性を持ち、強度は高くないが磁石にくっつく性質を有していることが分かった。これらの結...

【医歯薬学】薬学：構造生物学／微生物を含む研究件

❏アミノ基キャリアタンパク質を介する生合成機構の解明と二次代謝産物構造多様性の拡張(17H06168)

【概要】アミノ基キャリアタンパク質(AmCP)は、自身のC末端にアミノ基を介して結合した基質を生合成酵素に運ぶ新しいタンパク質である。本研究では、放線菌を主たる研究対象として各生合成酵素の立体構造及びAmCP認識機構を解明すると共に、AmCPを介して二次代謝産物を生合成するシステムによる天然化合物の構造多様性を創出・拡張機構を解明することを目指したものであり、いくつかの新規かつユニークな機構の発見・解明に...

【概要】我々は、T. thermophilus、Sulfolobus、Thermococcusにおいて、アミノ基を認識し結合する新奇なキャリアタンパク質（アミノ基キャリアタンパク質；AmCP）を介するリジン・アルギニン生合成を見出してきた。本研究では、リジン・アルギニン生合成において鍵となる個々の酵素のAmCP複合体の構造解析をおこなう。さらに、この生合成においては、各酵素とAmCPが超酵素複合体（メタボ...

【医歯薬学】薬学：バイオテクノロジー／微生物を含む研究件

【キーワード】合成生物学 / 制御 / 翻訳後修飾 / 進化分子工学 / プレニル化転移酵素 (他17件)

【概要】真核生物は，疎水的なプレニル基の付加によって，様々なタンパク質を膜周辺に局在化する機構を有する。本研究は，酵母プレニル化酵素Ram1/2系の大腸菌内で発現させ，タンパク質の局在調節機構の再構築を目的とした。自在なタンパク質の機能制御には至らなかったが，プレニル二リン酸に対するプレニル化酵素の基質消費活性スクリーニング系の確立, およびプレニル化システムによる転写抑制因子の細胞活性のオンオフ制御にむ...

【キーワード】合成生物学 / 進化分子工学 / スクリーニング / トリテルペン / オキシドスクアレン (他19件)

【概要】30,000を超えると云われるトリテルペン類の全てが，スクアレンを原料として生合成される．これらの骨格形成に関わる未知の遺伝子探索と機能改良のため，不可視であった細胞内のスクアレンの消費活性を色スクリーニングする手法を開発した．この手法を用いて得たスクアレン環化酵素の活性変異体を用いた人工経路を構成し，自然界には見つかっていない種々の非天然トリテルペン合成経路を確立することに成功した． ...

【キーワード】微生物 / ミネラル / 細胞外電子伝達 / 微生物燃料電池 / 蓄電部材 (他17件)

【概要】新規蓄放電物質生成微生物を取得する為、嫌気的に微生物を分離した結果、本物質を生成する単一微生物の分離に成功した。本物質の充電容量は約80 μAh mg-1であった。XRDおよびEDX解析から本物質は鉄と硫黄で構成されたMackinawiteであることが判明した。本物質を添加した負極を装着した微生物燃料電池（MFC）と本細菌を接種したところ、微生物からの電子移動と蓄電が確認された。ゲノム解析の結果、...

【医歯薬学】薬学：凝集体／微生物を含む研究件

【概要】海洋表層の基礎生産で生成された有機物（凝集体）の沈降によって媒介される炭素鉛直輸送（生物ポンプ）は、海洋内部での炭素貯留を促進するプロセスとして重要であるが、その変動や制御には不明の点が多い。本研究では、凝集体の形成・沈降過程を、凝集体と海洋細菌群集の相互作用という新たな切り口から追及した。実験的解析の結果、海洋細菌群集には、大型凝集体の形成を顕著に促進する作用があることが示された。また、凝集体形...

【医歯薬学】看護学：イメージンク／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、2018年に研究代表者らが多分野の最先端技術を結集させて開発した独自技術であるインテリジェント画像活性細胞選抜法（Intelligent Image-Activated Cell Sorting; iIACS）[Nitta et al, Cell 175, 266 (2018)]を基盤に、従来手法よりも1000倍以上高速で深層学習を用いたリアルタイム多変量分析による指向性進化法「インテリ...

【医歯薬学】看護学：データベース／微生物を含む研究件

【概要】トウジンビエのストレス耐性に関わる遺伝子群の候補としてSBP転写因子遺伝子群に着目し、それらの配列を特徴付け、それを国際誌において発表した。共同研究機関であるインド・国際半乾燥熱帯作物研究所（ICRISAT）から新規に提供されたトウジンビエの農業形質の表現型データと先行研究から収集した窒素関連形質の表現型データを用いてゲノムワイド関連解析を行い、それらの形質に関連しうるゲノム領域・遺伝子を検出した...

【医歯薬学】看護学：生体機能利用／微生物を含む研究件

【キーワード】合成生物学 / 制御 / 翻訳後修飾 / 進化分子工学 / プレニル化転移酵素 (他17件)

【概要】真核生物は，疎水的なプレニル基の付加によって，様々なタンパク質を膜周辺に局在化する機構を有する。本研究は，酵母プレニル化酵素Ram1/2系の大腸菌内で発現させ，タンパク質の局在調節機構の再構築を目的とした。自在なタンパク質の機能制御には至らなかったが，プレニル二リン酸に対するプレニル化酵素の基質消費活性スクリーニング系の確立, およびプレニル化システムによる転写抑制因子の細胞活性のオンオフ制御にむ...

【キーワード】合成生物学 / 進化分子工学 / スクリーニング / トリテルペン / オキシドスクアレン (他19件)

【概要】30,000を超えると云われるトリテルペン類の全てが，スクアレンを原料として生合成される．これらの骨格形成に関わる未知の遺伝子探索と機能改良のため，不可視であった細胞内のスクアレンの消費活性を色スクリーニングする手法を開発した．この手法を用いて得たスクアレン環化酵素の活性変異体を用いた人工経路を構成し，自然界には見つかっていない種々の非天然トリテルペン合成経路を確立することに成功した． ...

【概要】ペプチドは近年注目を集めている機能性食品や医薬品原料として期待されている。本研究では、ポリアミノ酸合成酵素の機能解析を目指して、種々の新規なポリアミノ酸生産菌の取得とライブラリー化、ならびに合成機構に関する検討を行った。色素排除を指標としたスクリーニングとMALDI-TOF MS解析により、新規な塩基性ポリアミノ酸生産菌を含む種々の生産菌を取得した。また、 NPRS様配列の取得と発現解析を通して...

【医歯薬学】看護学：老化／微生物を含む研究件

❏RNA結合タンパク質による腸内細菌叢の制御を介した寿命制御機構の解明(16K15213)

【研究テーマ】医化学一般

【研究代表者】山角祐介東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助教 (40773768)

【キーワード】細菌叢 / 微生物 / 老化 / 糖尿病

【概要】我々はこれまでにMex-3B遺伝子欠損マウスを作出し、雄特異的に寿命が顕著に延長し、インスリン感受性が亢進していることを見出した。また、Mex-3B の欠損により腸内細菌叢が変化することも明らかにした。腸内細菌叢の変化がインスリン感受性に影響を与えることが報告されていることから、我々はMex-3Bが腸内細菌叢の制御を介してインスリン感受性、さらには寿命を制御しているのではないかと考え、研究を行った...

【医歯薬学】看護学：線維化／微生物を含む研究件

❏尿細管糸球体代謝連関とMetabolic Kidney Diseaseの病態解明(26253053)

【キーワード】慢性腎臓病 / 糖尿病性腎症 / 肥満関連腎症 / 近位尿細管 / 糸球体 (他23件)

【概要】生活習慣病の重積を基盤とするCKDを新たにMetabolic Kidney Dis easeと捉えた。近位尿細管におけるiNAMPTの意義について、iNAMPTはTGFβにより発現が低下することを明らかにした。iNAMPTプロモータ解析を行いこの発現調節の詳細を明らかにした。さらに糖尿病性腎症ではiNAMPTの発現低下によるSirt6の発現低下が組織線維化へ寄与する。NNMTの線維化に関わるメカニ...

【医歯薬学】看護学：サーチュイン／微生物を含む研究件

❏尿細管糸球体代謝連関とMetabolic Kidney Diseaseの病態解明(26253053)

【キーワード】慢性腎臓病 / 糖尿病性腎症 / 肥満関連腎症 / 近位尿細管 / 糸球体 (他23件)

【概要】生活習慣病の重積を基盤とするCKDを新たにMetabolic Kidney Dis easeと捉えた。近位尿細管におけるiNAMPTの意義について、iNAMPTはTGFβにより発現が低下することを明らかにした。iNAMPTプロモータ解析を行いこの発現調節の詳細を明らかにした。さらに糖尿病性腎症ではiNAMPTの発現低下によるSirt6の発現低下が組織線維化へ寄与する。NNMTの線維化に関わるメカニ...

【医歯薬学】看護学：ウイルス／微生物を含む研究件

【概要】微生物による感染症の増加要因には、抗菌薬耐性などの病原体要因に加え、都市化による人口の集中、交通機関の発達による人の国際的な移動などの社会的要因が関与している。感染症の国際化に対応するためには、感染症のアウトブレイク（パンデミック）が発生する前の状態を定期的に観測する国際協力体制の構築が必要である。これまでに、国際コンソーシアム MetaSUB (Metagenomics & Metade...

【概要】海洋表層の基礎生産で生成された有機物（凝集体）の沈降によって媒介される炭素鉛直輸送（生物ポンプ）は、海洋内部での炭素貯留を促進するプロセスとして重要であるが、その変動や制御には不明の点が多い。本研究では、凝集体の形成・沈降過程を、凝集体と海洋細菌群集の相互作用という新たな切り口から追及した。実験的解析の結果、海洋細菌群集には、大型凝集体の形成を顕著に促進する作用があることが示された。また、凝集体形...

【概要】外洋域においてウィルス数が局所的極大を示す層、すなわち「ウィルス・ホットスポット(VHS)」、の分布の実態把握と形成機構の究明を行った。観測の結果、VHSは中部および西部北太平洋において広範に見られ、その分布が溶存酸素アノマリーの分布と関連することが明らかになった。観測・実験データを基に、VHSの形成には、宿主依存的なウィルス生産、鉛直混合、紫外線影響の3要因が関与しているという新たな仮説を提案し...

【医歯薬学】看護学：細菌叢／微生物を含む研究件

❏RNA結合タンパク質による腸内細菌叢の制御を介した寿命制御機構の解明(16K15213)

【研究テーマ】医化学一般

【研究代表者】山角祐介東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助教 (40773768)

【キーワード】細菌叢 / 微生物 / 老化 / 糖尿病

【概要】我々はこれまでにMex-3B遺伝子欠損マウスを作出し、雄特異的に寿命が顕著に延長し、インスリン感受性が亢進していることを見出した。また、Mex-3B の欠損により腸内細菌叢が変化することも明らかにした。腸内細菌叢の変化がインスリン感受性に影響を与えることが報告されていることから、我々はMex-3Bが腸内細菌叢の制御を介してインスリン感受性、さらには寿命を制御しているのではないかと考え、研究を行った...

【医歯薬学】看護学：腸内細菌／微生物を含む研究件

【キーワード】cerebral aneurysm / oral bacteria / intestinal bacteria / micorbiota / bioinformatics (他21件)

【概要】本研究は脳動脈瘤の形成及び破裂に体内細菌叢がどのように影響するかを解明するために行っている。2020年より開始し、データベースの構築、バイオバンクの蓄積体制を整え、日本医科大学付属４病院脳神経外科及び救命救急科、さらに聖隷浜松病院、島根県立中央病院の協力も得て倫理委員会承認後に症例登録とバイオバンクの構築を開始している。2021年度終了までに約120症例のデータ及び唾液、血液、便の検体を集積した。...

【キーワード】炎症性腸疾患 / ディスバイオーシス / 酪酸 / リーキーガット / 自己抗体 (他9件)

【概要】腸内細菌は難消化性多糖類の発酵代謝により短鎖脂肪酸を産生する。短鎖脂肪酸は多様な生理活性を有し、特に酪酸は腸管免疫恒常性維持における鍵因子とみなされている。本研究では我が国で年々増加している潰瘍性大腸炎（UC）およびクローン病（CD）患者における酪酸低下の原因を解析した。CD患者では主要な酪酸産生菌の顕著な減少がクローン病における酪酸産生低下の原因と考えられた。一方で、UC患者では腸内細菌によるム...

【概要】世界各地の氷河で採取した微生物の遺伝子分析と地域間比較により、氷河融解を加速する汚れ物質（クリオコナイト）形成に関係するバクテリアやシアノバクテリアの地理的分布や汚れ物質内での分布、氷河動物と共生するバクテリアの存在が初めて明らかになった。また、生物によるアルベド改変過程を組み込んだ氷河変動モデルを改良するために、クリオコナイトが氷河表面に形成する縦穴（クリオコナイトホール）の発達や崩壊を精度良く...

【医歯薬学】看護学：感染症／微生物を含む研究件

❏新規ポータブルシーケンサーを用いた網羅的微生物叢の解析-NTM感染症の病態解明-(17K10029)

【キーワード】ナノポアシーケンサー / MinION / 微生物叢 / 非結核性抗酸菌 / 核酸精製 (他11件)

【概要】本研究では、肺の微小環境におけるさまざまな病原体について、網羅的かつ定量的に検出する技術の開発を目指し実施した。そのため、これまでの培養法に基づく手法ではなく、採取した臨床検体からすべてのDNAを抽出・精製したのち、ナノポアシーケンス技術を活用した。この方法では、得られたゲノムデータのコンピュータ解析することで、さまざまな病原体とその存在比率が解明できるメリットがあるが、多彩な性質をもつ病原体につ...

【概要】代謝活性を止めている休止細菌は，抗生物質存在下において生存できるため，感染症難治化の原因となる。本研究では，細菌の細胞骨格であるFtsZに着目し，細胞分裂時のZ-ringの形成を蛍光共鳴エネルギー移動で検出する遺伝子組換え大腸菌株の開発を行った。その結果，セルソーターを用いることで休止細菌と分裂細菌の分離に成功し，休止細菌は抗生物質（オフロキサシン）に対して高い抵抗性を持つことがわかった。また，ト...

【概要】腸管寄生性原虫赤痢アメーバのもつ、組織破壊に重要なシステインプロテアーゼの細胞内輸送・分泌の分子機構を解明することを目的に、リソソームから細胞膜への輸送に関与する低分子量GTPase Rab11Bと相互作用し活性を制御したり、分泌を直接実行する分子の特定を行った。活性型 Rab11B に特異的に結合するタンパク質としてbeta adaptin, gamma adaptin, Sec6を同定した。R...

【医歯薬学】看護学：タイ／微生物を含む研究件

【概要】本研究はバングラデシュやタイなどのヒ素による汚染が深刻な地域のヒ素除去プロセスのオプションとして、土壌、上水汚泥など高濃度にヒ素を含有している固形物から微生物の機能を用いヒ素を除去するプロセスを開発することが本研究の最終的なゴールであるが、それを達成するためにはヒ素気化に関する様々な基礎的な知見を得る必要がある。本研究で着目したのは一部のメタン生成菌などが有している無機ヒ素のメチル化能力である。本...

【医歯薬学】看護学：遺伝子／微生物を含む研究件

【概要】トウジンビエのストレス耐性に関わる遺伝子群の候補としてSBP転写因子遺伝子群に着目し、それらの配列を特徴付け、それを国際誌において発表した。共同研究機関であるインド・国際半乾燥熱帯作物研究所（ICRISAT）から新規に提供されたトウジンビエの農業形質の表現型データと先行研究から収集した窒素関連形質の表現型データを用いてゲノムワイド関連解析を行い、それらの形質に関連しうるゲノム領域・遺伝子を検出した...

❏ビフィズス菌-ヒト共生システムの理解を目指した系統的遺伝子破壊株の作製とその解析(25292048)

【概要】我々が開発したビフィズス菌の遺伝子破壊法を用い、ビフィズス菌の腸内環境に対する適応戦略に関わる可能性のある遺伝子群の系統的遺伝子破壊コレクションの作成を行った。ビフィズス菌の二成分制御系のレスポンスレギュレーター(RR)遺伝子9つの破壊株を取得し、そのトランスクリプトーム解析を行った。結果、一つのRR遺伝子が70個以上の遺伝子の発現調節に関与していることがあきらかになった。これらは、酸素耐性、酸耐...

【研究代表者】鳴海一成独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (90343920)

【概要】放射線抵抗性細菌デイノコッカス・ラジオデュランス由来のDNA修復促進タンパク質PprAについて、1.35Åの分解能での結晶構造解析に成功し、DNA結合に重要なアミノ酸残基の空間配置を明らかにした。また、PprAタンパク質の放射線誘導に関わる新規制御タンパク質PprMを同定し、その作用機序を明らかにした。さらに、デイノコッカス属細菌で使用できる新規プラスミドベクターを開発した。 ...

【医歯薬学】看護学：ディスバイオーシス／微生物を含む研究件

【キーワード】炎症性腸疾患 / ディスバイオーシス / 酪酸 / リーキーガット / 自己抗体 (他9件)

【概要】腸内細菌は難消化性多糖類の発酵代謝により短鎖脂肪酸を産生する。短鎖脂肪酸は多様な生理活性を有し、特に酪酸は腸管免疫恒常性維持における鍵因子とみなされている。本研究では我が国で年々増加している潰瘍性大腸炎（UC）およびクローン病（CD）患者における酪酸低下の原因を解析した。CD患者では主要な酪酸産生菌の顕著な減少がクローン病における酪酸産生低下の原因と考えられた。一方で、UC患者では腸内細菌によるム...

【医歯薬学】看護学：マイクロバイオーム／微生物を含む研究件

【概要】微生物による感染症の増加要因には、抗菌薬耐性などの病原体要因に加え、都市化による人口の集中、交通機関の発達による人の国際的な移動などの社会的要因が関与している。感染症の国際化に対応するためには、感染症のアウトブレイク（パンデミック）が発生する前の状態を定期的に観測する国際協力体制の構築が必要である。これまでに、国際コンソーシアム MetaSUB (Metagenomics & Metade...

【医歯薬学】看護学：慢性腎臓病／微生物を含む研究件

❏尿細管糸球体代謝連関とMetabolic Kidney Diseaseの病態解明(26253053)

【キーワード】慢性腎臓病 / 糖尿病性腎症 / 肥満関連腎症 / 近位尿細管 / 糸球体 (他23件)

【概要】生活習慣病の重積を基盤とするCKDを新たにMetabolic Kidney Dis easeと捉えた。近位尿細管におけるiNAMPTの意義について、iNAMPTはTGFβにより発現が低下することを明らかにした。iNAMPTプロモータ解析を行いこの発現調節の詳細を明らかにした。さらに糖尿病性腎症ではiNAMPTの発現低下によるSirt6の発現低下が組織線維化へ寄与する。NNMTの線維化に関わるメカニ...

【医歯薬学】看護学：ゲノム／微生物を含む研究件

【概要】トウジンビエのストレス耐性に関わる遺伝子群の候補としてSBP転写因子遺伝子群に着目し、それらの配列を特徴付け、それを国際誌において発表した。共同研究機関であるインド・国際半乾燥熱帯作物研究所（ICRISAT）から新規に提供されたトウジンビエの農業形質の表現型データと先行研究から収集した窒素関連形質の表現型データを用いてゲノムワイド関連解析を行い、それらの形質に関連しうるゲノム領域・遺伝子を検出した...

【研究代表者】大熊盛也国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソースセンター, 室長 (10270597)

【概要】Bacteroidales目細菌において、窒素固定あるいは古細菌の水素代謝に関連する遺伝子をゲノム上に有する細菌種を見出し、培養株で活性を検出した。シロアリ腸内の窒素固定と水素利用還元的酢酸生成に働く細菌として、セルロース分解性原生生物の細胞内共生スピロヘータを同定した。この細胞内共生細菌と原生生物の細胞表層に共生するBacteroidales目細菌２種について、シングルセルゲノム解析で機能と共生...

❏ラボオートメーションを活用した大腸菌人工進化実験による適応進化ダイナミクスの解析(23680030)

【研究代表者】古澤力独立行政法人理化学研究所, 生命システム研究センター, チーリーダー (00372631)

【キーワード】進化 / 大腸菌 / オートメーション / トランスクリプトーム / ゲノム (他12件)

【概要】本研究は、進化過程における微生物の表現型・遺伝子型の変化を高精度に解析することにより、適応進化のダイナミクスを担うメカニズムの根源に迫ることを目的としている。まず系統的な進化実験を行うために、ラボオートメーションを用いた自動培養システムの構築を行い、数百系列の培養を対数増殖期を保つように植え継ぐことに成功した。そのシステムを用いて、様々なストレス添加条件下での進化実験を行い、その過程における遺伝子...

【医歯薬学】看護学：薬剤耐性／微生物を含む研究件

【概要】微生物による感染症の増加要因には、抗菌薬耐性などの病原体要因に加え、都市化による人口の集中、交通機関の発達による人の国際的な移動などの社会的要因が関与している。感染症の国際化に対応するためには、感染症のアウトブレイク（パンデミック）が発生する前の状態を定期的に観測する国際協力体制の構築が必要である。これまでに、国際コンソーシアム MetaSUB (Metagenomics & Metade...

【医歯薬学】看護学：メタボローム解析／微生物を含む研究件

【研究代表者】池田成志国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター大規模畑作研究領域, 上級研究員 (20396609)

【キーワード】窒素固定 / サツマイモ / 共生細菌 / 多様性 / 16S rRNA遺伝子 (他19件)

【概要】サツマイモの茎、塊根の表面と内部の共生細菌群集について非培養法による多様性解析を行った結果、各組織に共通して他の作物種よりもアルファプロテオバクテリアの優占化が観察された。また、多様性指数は塊根表面、茎、塊根内部、の順番で小さくなることが明らかにされた。上記と対応する組織から共生細菌の網羅的な分離培養を実施した。約2000株の分離菌について16S rRNA遺伝子に基づくクラスタリング解析を行った結...

【医歯薬学】看護学：バイオマーカー／微生物を含む研究件

❏Do microcrystalline dolomite inclusions provide fossil evidence for the onset of gas hydrate formation?: Isotopic and biogeochemical investigations of methane hydrate in Joetsu Basin, Sea of Japan.(17K05712)

【研究代表者】Snyder Glen 明治大学, 研究・知財戦略機構(駿河台), 研究推進員 (90751777)

【キーワード】gas hydrate / Sea of Japan / microdolomite / Bacteriodetes / helium (他20件)

【概要】微生物活動は高温の温泉水、深海堆積物など様々な場所で見つかっているが、ガスハイドレート結晶中に高塩分微小空間が存在し、その中で微生物が代謝を繰り返していたとは研究チーム。私たちは新潟県沖上越堆積盆で、長い連続的なガスハイドレートのコアを採取・分解し、分解後に残ったハイドレート融解水中に、幸運にも、中心部分に暗黒有機物質と生命活動の痕跡を包含する微小なマイクロドロマイトが残されているのを発見した。そ...

【概要】本研究の目的は,太古代の生物種の時空分布を知り、生命を取り巻く地球化学的環境を調べ、これらの共進化を規制した地球物理学的要因を明かにすることである。本年度はオーストラリア、ピルバラ地域において昨年度目的を達することができなかったTumbiana Formation(2.76Ga)中のストロマイト堆積層を再度掘削した。アメリカNASA生物学研究所、オーストラリアの研究者に加えて、本年度はアメリカの研...

【医歯薬学】看護学：予防医学／微生物を含む研究件

【キーワード】cerebral aneurysm / oral bacteria / intestinal bacteria / micorbiota / bioinformatics (他21件)

【概要】本研究は脳動脈瘤の形成及び破裂に体内細菌叢がどのように影響するかを解明するために行っている。2020年より開始し、データベースの構築、バイオバンクの蓄積体制を整え、日本医科大学付属４病院脳神経外科及び救命救急科、さらに聖隷浜松病院、島根県立中央病院の協力も得て倫理委員会承認後に症例登録とバイオバンクの構築を開始している。2021年度終了までに約120症例のデータ及び唾液、血液、便の検体を集積した。...

【医歯薬学】看護学：数理モデル／微生物を含む研究件

【概要】進化や表現型可塑性による適応現象と個体数変化といった生態現象が密接に関連する「生態－適応フィードバック」の存在が明らかになりつつある。その理解を「種内多様性の具体性」の新しい視点から深化させる研究に取り組んだ。その結果、遺伝的構成のわずかな違いによって、異なる進化と生態のダイナミクスが引き起こされることがわかった。本研究により、遺伝的多様性の質的な違いが生態系に大きな影響を与えることがあると示され...

【医歯薬学】看護学：アレルギー／微生物を含む研究件

【概要】無菌マウスではIgE依存的な食物アレルギーへの感受性が高い。本研究の成果として、以下のことが判明した。 ①腸内細菌を持たないマウスでは腸管でgroup2 innate lymphoid cell (ILC2)の増加が見られ、粘膜上皮細胞でInterleukin (IL)-25とIL-33の生産が亢進している。そのため、通常のマウスに比べてアレルギー感受性が増す。②腸内細菌を持たないマウスでは粘膜で...

【医歯薬学】看護学：臨床／微生物を含む研究件

❏尿細管糸球体代謝連関とMetabolic Kidney Diseaseの病態解明(26253053)

【キーワード】慢性腎臓病 / 糖尿病性腎症 / 肥満関連腎症 / 近位尿細管 / 糸球体 (他23件)

【概要】生活習慣病の重積を基盤とするCKDを新たにMetabolic Kidney Dis easeと捉えた。近位尿細管におけるiNAMPTの意義について、iNAMPTはTGFβにより発現が低下することを明らかにした。iNAMPTプロモータ解析を行いこの発現調節の詳細を明らかにした。さらに糖尿病性腎症ではiNAMPTの発現低下によるSirt6の発現低下が組織線維化へ寄与する。NNMTの線維化に関わるメカニ...

【医歯薬学】看護学：細菌／微生物を含む研究件

【概要】微生物による感染症の増加要因には、抗菌薬耐性などの病原体要因に加え、都市化による人口の集中、交通機関の発達による人の国際的な移動などの社会的要因が関与している。感染症の国際化に対応するためには、感染症のアウトブレイク（パンデミック）が発生する前の状態を定期的に観測する国際協力体制の構築が必要である。これまでに、国際コンソーシアム MetaSUB (Metagenomics & Metade...

【キーワード】海洋物質循環 / プロリン / コロイド粒子 / アミノ酸 / 海洋微生物 (他12件)

【概要】アミノ酸は重要な生体構成成分であり、海洋物質循環において重要な役割を果たしている。これまで海洋環境中のアミノ酸動態については多くの研究がなされてきたが、たんぱく質を構成する２０種類のアミノ酸のうち唯一の環状２級アミンであるプロリンは、分析方法上の制約から、その分布や変動についての知見が限られてきた。本研究では、この方法的な制約を克服し、海洋試料のアミノ酸組成を、プロリンを含めて高感度に分析する手法...

【研究代表者】池田成志国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター大規模畑作研究領域, 上級研究員 (20396609)

【キーワード】窒素固定 / サツマイモ / 共生細菌 / 多様性 / 16S rRNA遺伝子 (他19件)

【概要】サツマイモの茎、塊根の表面と内部の共生細菌群集について非培養法による多様性解析を行った結果、各組織に共通して他の作物種よりもアルファプロテオバクテリアの優占化が観察された。また、多様性指数は塊根表面、茎、塊根内部、の順番で小さくなることが明らかにされた。上記と対応する組織から共生細菌の網羅的な分離培養を実施した。約2000株の分離菌について16S rRNA遺伝子に基づくクラスタリング解析を行った結...

【医歯薬学】看護学：食物アレルギー／微生物を含む研究件

【概要】無菌マウスではIgE依存的な食物アレルギーへの感受性が高い。本研究の成果として、以下のことが判明した。 ①腸内細菌を持たないマウスでは腸管でgroup2 innate lymphoid cell (ILC2)の増加が見られ、粘膜上皮細胞でInterleukin (IL)-25とIL-33の生産が亢進している。そのため、通常のマウスに比べてアレルギー感受性が増す。②腸内細菌を持たないマウスでは粘膜で...

【医歯薬学】看護学：相互作用／微生物を含む研究件

❏テルペンを鍵とした海底下微生物間相互作用「ブラックボックス」ロック解除機構の解明(21K06336)

【研究代表者】Ulanova Dana 高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 講師 (70610129)

【キーワード】テルペン / 微生物 / 相互作用

【概要】微生物は陸上及び水圏などの様々な環境に豊富に存在しているが、彼らは必ずしも単独で生活をしているわけでなく、様々な微生物や動植物と相互作用を取りながら生息している。しかし、海底下の微生物間相互作用については、不明な点が多い。本研究では、陸上・海洋微生物間の相互作用に重要な役割を持つテルペン系天然物（微生物の産物）を基軸に、海底下微生物に生産されたテルペンの同定とその作用の解明を行い、海底下微生物間相...

【医歯薬学】看護学：栄養／微生物を含む研究件

【概要】トウジンビエのストレス耐性に関わる遺伝子群の候補としてSBP転写因子遺伝子群に着目し、それらの配列を特徴付け、それを国際誌において発表した。共同研究機関であるインド・国際半乾燥熱帯作物研究所（ICRISAT）から新規に提供されたトウジンビエの農業形質の表現型データと先行研究から収集した窒素関連形質の表現型データを用いてゲノムワイド関連解析を行い、それらの形質に関連しうるゲノム領域・遺伝子を検出した...

【医歯薬学】看護学：境界／微生物を含む研究件

【概要】本研究プロジェクトの目的は、以下の4点に集約できる： ①きのこ類複数種の国内における分布の北限・南限を明らかにする；②分布推定域内における土壌中の対象種DNAの検出率の差異を検証する；③種内の遺伝的多様性から分布の北上（南下）を考察する；④博物館をハブとする微生物の市民参加型調査の先例をつくる。以上に基づき、2021年度の研究計画は、１）東北北部地域および北海道南部地域における野外調査を進める、...

【医歯薬学】看護学：サイトカイン／微生物を含む研究件

【概要】無菌マウスではIgE依存的な食物アレルギーへの感受性が高い。本研究の成果として、以下のことが判明した。 ①腸内細菌を持たないマウスでは腸管でgroup2 innate lymphoid cell (ILC2)の増加が見られ、粘膜上皮細胞でInterleukin (IL)-25とIL-33の生産が亢進している。そのため、通常のマウスに比べてアレルギー感受性が増す。②腸内細菌を持たないマウスでは粘膜で...

【医歯薬学】看護学：シグナル伝達／微生物を含む研究件

❏上皮細胞と樹状細胞による腸管免疫と宿主恒常性の制御機構の解明(23590933)

【研究テーマ】消化器内科学

【研究代表者】平田喜裕東京大学, 医学部附属病院, 助教 (10529192)

【研究期間】2011 - 2013

【キーワード】免疫 / シグナル伝達 / 腸内細菌 / 微生物 / 免疫学

【概要】腸管の恒常性制御機構の解明のため、腸管上皮細胞と樹状細胞の役割を検討した。上皮特異的IKKノックアウトは、Citrobacter感染腸炎の減弱を認めなかった。一方血球細胞ではIKKシグナルが樹状細胞と病原体の制御に重要であった。上皮細胞の細胞間接着分子は腸管内細菌の制御と腸炎の抑制作用があると考えられた。一方樹状細胞ではTGFbシグナルが、大腸、胃など消化管の抗炎症作用に必須であった。樹状細胞のT...

【医歯薬学】看護学：緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa) ／微生物を含む研究件

【概要】通性嫌気性細菌である緑膿菌、酸素非発生型光合成細菌、好熱性水素細菌を対象として、全ゲノム情報に基づくマイクロアレイ解析を中心に、微好気環境に特異的な微生物代謝について研究を行い、好気呼吸に関与する末端酸化酵素を含めたエネルギー代謝制御の全容と、その制御を行う転写調節因子を明らかにした。特に緑膿菌においては、微好気呼吸を担う高親和性酵素がサブユニット交換により機能改変する新たなメカニズムを解明した。...

【医歯薬学】看護学：感染／微生物を含む研究件

【概要】エイズは、①免疫不全を引き起こす点で、ヒトの身体レベルにおける自他の区別を無効にする病であり、かつ、②当初は性行為による感染がクローズアップされた点で、《他者》たちとの《つながり》の病であった。「エイズ」は単なる感染症の名称にとどまらず、《他者》による自己の侵犯をめぐる表象である。本研究はエイズから始まる《感染》の表象が、寄生、共生、インターネット、sns、微生物、絆、ともだち、ゾンビなどのイメー...

【概要】本研究は、バクテリオファージの収縮性尾部を対象として、ナノマシーンとしての尾部の分子集合機構および作動原理を分子・原子レベルで明らかにしようとするものである。3年間の成果のうち、特に重要なものは以下の通りである。パーデュー大学ロスマン教授のグループとの共同研究により、尾部収縮後の構造が電顕画像からの3次元像再構成によって明らかになった。収縮後の低分解能の電子密度にもこれまでに決定された7つの蛋白...

【医歯薬学】看護学：放射線／微生物を含む研究件

【研究代表者】鳴海一成独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (90343920)

【概要】放射線抵抗性細菌デイノコッカス・ラジオデュランス由来のDNA修復促進タンパク質PprAについて、1.35Åの分解能での結晶構造解析に成功し、DNA結合に重要なアミノ酸残基の空間配置を明らかにした。また、PprAタンパク質の放射線誘導に関わる新規制御タンパク質PprMを同定し、その作用機序を明らかにした。さらに、デイノコッカス属細菌で使用できる新規プラスミドベクターを開発した。 ...

【医歯薬学】看護学：肥満／微生物を含む研究件

❏尿細管糸球体代謝連関とMetabolic Kidney Diseaseの病態解明(26253053)

【キーワード】慢性腎臓病 / 糖尿病性腎症 / 肥満関連腎症 / 近位尿細管 / 糸球体 (他23件)

【概要】生活習慣病の重積を基盤とするCKDを新たにMetabolic Kidney Dis easeと捉えた。近位尿細管におけるiNAMPTの意義について、iNAMPTはTGFβにより発現が低下することを明らかにした。iNAMPTプロモータ解析を行いこの発現調節の詳細を明らかにした。さらに糖尿病性腎症ではiNAMPTの発現低下によるSirt6の発現低下が組織線維化へ寄与する。NNMTの線維化に関わるメカニ...

【医歯薬学】看護学：環境／微生物を含む研究件

【キーワード】菌根菌 / 外生菌根菌 / 菌根菌集団 / リュウキュウマツ / 南西諸島 (他23件)

【概要】高島と比べて、低島では、「動物散布種の菌」や「非風散布種の菌」は全く検出されず、「風散布種の菌」のみが存在していた。これは、過去に低島が海面下に沈み、菌根菌が一掃されたためと考えられる。全ての高島から「動物散布種の菌」や「非風散布の菌」が検出されたことから、過去に、高島間や大陸との間に陸橋が形成されていたと考えられる。そのような菌種が現在も生き残っていることは、移入後に水没がなかったことを示唆して...

【研究代表者】池田成志国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター大規模畑作研究領域, 上級研究員 (20396609)

【キーワード】窒素固定 / サツマイモ / 共生細菌 / 多様性 / 16S rRNA遺伝子 (他19件)

【概要】サツマイモの茎、塊根の表面と内部の共生細菌群集について非培養法による多様性解析を行った結果、各組織に共通して他の作物種よりもアルファプロテオバクテリアの優占化が観察された。また、多様性指数は塊根表面、茎、塊根内部、の順番で小さくなることが明らかにされた。上記と対応する組織から共生細菌の網羅的な分離培養を実施した。約2000株の分離菌について16S rRNA遺伝子に基づくクラスタリング解析を行った結...

【研究代表者】本郷裕一独立行政法人理化学研究所, 前田バイオ工学研究室, 協力研究員 (90392117)

【概要】地球上の99%以上の微生物種は培養法が不明であり、その生理・生態はほとんど未知である。本研究では、シロアリ腸内に共生する培養不能細菌の1種の少数細胞から、DNA合成酵素を使用することで全遺伝子情報を1千万倍に増幅して完全解読する手法の確立を試み、世界で初めて成功した。これにより、これまで詳細が不明であったシロアリと腸内原生生物、腸内細菌の複雑な3者共生機構を世界で初めて明らかにした。 ...

【医歯薬学】看護学：遺伝学／微生物を含む研究件

【概要】本研究は、2018年に研究代表者らが多分野の最先端技術を結集させて開発した独自技術であるインテリジェント画像活性細胞選抜法（Intelligent Image-Activated Cell Sorting; iIACS）[Nitta et al, Cell 175, 266 (2018)]を基盤に、従来手法よりも1000倍以上高速で深層学習を用いたリアルタイム多変量分析による指向性進化法「インテリ...

【医歯薬学】看護学：遺伝子検査／微生物を含む研究件

❏蛍光細胞分析分離装置と次世代シークエンンサを用いた水中生菌の網羅的解析技術の確立(25289176)

【研究代表者】秋葉道宏国立保健医療科学院, その他部局等, その他 (00159336)

【キーワード】水道 / 微生物 / 遺伝子検査

【概要】本研究では，分離培養に依存しない解析手法として，蛍光細胞分析分離装置および次世代シークエンサーを用いて，水中の細菌叢の網羅的解析手法を確立することを目的とした。国内の浄水場から収集した処理工程水試料を用いて，確立した次世代シークエンサーを用いた手法を培養に基づく従来の遺伝子解析手法と比較した結果，手法の違いによって細菌叢に差が現れた。培養に基づく手法では，Alphaproteobacteria綱が...

【医歯薬学】看護学：適応／微生物を含む研究件

【概要】進化や表現型可塑性による適応現象と個体数変化といった生態現象が密接に関連する「生態－適応フィードバック」の存在が明らかになりつつある。その理解を「種内多様性の具体性」の新しい視点から深化させる研究に取り組んだ。その結果、遺伝的構成のわずかな違いによって、異なる進化と生態のダイナミクスが引き起こされることがわかった。本研究により、遺伝的多様性の質的な違いが生態系に大きな影響を与えることがあると示され...

【医歯薬学】看護学：糖尿病／微生物を含む研究件

❏RNA結合タンパク質による腸内細菌叢の制御を介した寿命制御機構の解明(16K15213)

【研究テーマ】医化学一般

【研究代表者】山角祐介東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助教 (40773768)

【キーワード】細菌叢 / 微生物 / 老化 / 糖尿病

【概要】我々はこれまでにMex-3B遺伝子欠損マウスを作出し、雄特異的に寿命が顕著に延長し、インスリン感受性が亢進していることを見出した。また、Mex-3B の欠損により腸内細菌叢が変化することも明らかにした。腸内細菌叢の変化がインスリン感受性に影響を与えることが報告されていることから、我々はMex-3Bが腸内細菌叢の制御を介してインスリン感受性、さらには寿命を制御しているのではないかと考え、研究を行った...

❏尿細管糸球体代謝連関とMetabolic Kidney Diseaseの病態解明(26253053)