光合成細菌の生産する細胞外RNA様物質によるコロイド細胞凝集機構の解明

光合细菌产生的胞外RNA样物质阐明胶体细胞聚集机制

• 批准号: 11132253
• 负责人: 西尾 尚道
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11132253/
• 关键词: 細胞凝集; 光合成細菌; カオリン; Rhodovulum sp.; 細胞表層ポリマー; コロイド凝集

本光合成細菌の自己凝集は、増殖に適した食塩濃度3%よりも、不向きな食塩5%を含有する培地で生育する場合にむしろ顕著である。そこで、凝集に関わると予想される細胞表層局在因子を凝集性細胞から調製し、非凝集細胞あるいは,凝集剤の活性検定に用いられる分散性コロイド粒子であるカオリンを検定粒子として,細胞凝集系の再構成をすることを考案した.このような手法により,本菌の細胞自己凝集に関与する細胞表層に存在する核酸様因子を同定し、細胞表層の設計デザインを想定したうえで、細菌の凝集のメカニズムを明らかにする。細胞が分散化するNa^+-Freeの緩衝液で洗浄処理とその後の振とう保温操作という緩慢な抽出条件下で、細胞表層の高分子性物質(Extracellular Polymeric Substance,EPS)を調製した.凝集活性画分の活性測定については,アニオン性荷電粒子であるカオリンをモデル分散粒子としてEPSの凝集活性の定量分析系を開発できた.カオリン粒子を凝集沈降させるには,金属イオンの存在が必須であり,EPSを共存させればカオリン粒子の沈降性が著しく促進された.そこで,種々のイオンを用いて検討した結果,EPSの凝集沈降活性は,金属塩の濃度と価数に依存して向上することが判明した.そこで,このようなコロイド粒子の沈降を説明するために,Schulze-Hardy Ruleを適用すると,凝集に必要な金属塩の臨界濃度(Cr)が,金属塩の価数(z)の6乗に反比例する関係が証明された.したがって,EPSの凝集促進効果は,カオリン粒子間の静電気的反撥を解消する結果,カオリン粒子間の架橋が形成されて,巨大化した粒子塊の凝集沈降が起こるためであることが示唆された

The photosynthetic bacteria can be aggregated and cultured at concentrations of 3% and 5% respectively. In addition, aggregation factors are present in the cell surface layer, and aggregation factors are present in non-agglutinated cells. In addition, aggregation factors are present in the activity of non-agglutinated cells. This technique is related to the existence of nucleic acid factors in the cell surface layer, the design of cell surface layer, and the aggregation of bacteria. The Na^+-Free buffer solution for cell dispersion was used for washing, shaking and incubation, and the Extracellular Polymeric Substance (EPS) on the cell surface was modulated under slow extraction conditions. A quantitative analysis system for the aggregation activity of EPS was developed. The existence of metal particles is necessary,EPS is blue, and the sedimentation of metal particles is promoted. As a result, it was found that the aggregation and sedimentation activity of EPS depended on the concentration and number of metal ions. The Schulze-Hardy Rule is applicable to the description of the precipitation of the particles. The critical concentration (Cr) necessary for aggregation is shown to be proportional to the number (z) of the particles. EPS aggregation promotion results in the formation of bridges between particles and the initiation of aggregation and sedimentation of particles.

项目成果

Takeno K et al.: "Removal of Phosphorus from Oyster Farm Mud Sediment Using a Photosynthetic Bacterium, Rhodobacter sphaeroides IL106"J.Bios ci.Bioeng.. 88(4). 410-415 (1999)

Takeno K 等人：“使用光合细菌，球形红细菌 IL106 从牡蛎养殖场泥浆中去除磷”J.Bios ci.Bioeng.. 88(4)。

Watanabe M et al.: "Flocculating property of Extracellular Polymeric Substance Derived from a Marine Photosynthetic Bacterium, Rhodovulum sp."J.Bios ci.Bioeng.. 87(5). 625-629 (1999)

Watanabe M 等人：“源自海洋光合细菌、Rhodovulum sp. 的胞外聚合物物质的絮凝特性”J.Bios ci.Bioeng.. 87(5)。