環境浄化細菌の効率的制御を目指した細胞間コミュニケーションの実態解明

阐明细胞间通讯的实际状态，旨在有效控制环境净化细菌

• 批准号: 16J00487
• 负责人: 森永 花菜
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J00487/
• 关键词: 細胞間コミュニケーション; 異種間相互作用; メンブレンベシクル; 膜小胞; 活性汚泥; 排水処理; Paracoccus denitrificans

今年度は、昨年度作製した細胞間コミュニケーション検出株を用いて活性汚泥に存在する異種細菌との相互作用に関して研究することを目的とした。その結果、本菌はコミュニケーション物質として、1種類のシグナルしか生産しないにもかかわらず、異種細菌が生産するシグナルも利用し、自身の遺伝子発現の制御を行っていることが明らかとなった。本菌が生産するコミュニケーションシグナルは、疎水性が高く拡散し辛いと考えられているが、本菌は自身が生産する膜小胞にコミュニケーションシグナルを内包することで伝達を可能にしていることが明らかとなっている。さらに、今年度の解析によって、この膜小胞を用いて、異種細菌が生産するシグナルも吸着し自身で利用することが明らかとなった。本結果は、今まで予想されていなかった活性汚泥中の細胞間コミュニケーションの実態に一歩迫った結果と言える。また、細胞間コミュニケーション検出株の作製に用いたParacoccus denitrificansはコミュニケーションシグナルによって集団化を抑制することがわかっているが、そのメカニズムに関しても解析を行った。本菌は、シグナルを認識することによって、細胞と基質間及び細胞間の付着因子である細胞外多糖と、細胞と基質間の付着因子である細胞外タンパクの生産を抑制することで、集団化を回避していることが明らかとなった。また、マイクロ流体デバイスを用いて、本菌の集団形態を解析したところ、本菌は、シグナル物質を認識することで、基質表面上に直立し高密度に整列する、自己組織化をすることが明らかとなった。コミュニケーションによって細菌が自己組織化をすることは既報がなく、本研究によって初めて明らかとなったと言える。これらの研究成果を、国内外の学会で発表し、原著論文で報告するに至った。さらに、それらの成果を総説2本にまとめた。

This year's study aims to investigate the interaction of heterogeneous bacteria in the presence of activated sludge. As a result, the bacteria can produce a variety of substances, and the production and utilization of xenogeneic bacteria can control the development of their own genes. The bacteria produce a variety of membrane cells, such as those with high water content, which are contained in the membrane cells. This year's analysis, membrane cell use, heterogeneous bacteria production, adsorption and self-use The results of this study are in agreement with the results of the study. Paracoccus denitrificans is a kind of plant that can be isolated from cells. This bacterium is known for its extracellular polysaccharides, extracellular matrix and extracellular matrix factors, which inhibit the production of extracellular proteins. In addition, the bacteria can be used to analyze the morphology of the bacteria, to recognize the substances, to erect the matrix surface with high density, and to organize itself. In this study, we found that the bacteria were organized by themselves. The results of this research are published by domestic and foreign societies, and the original papers are published. The results of this study are as follows:

项目成果

JST ERATO 野村集団微生物制御プロジェクト

JST ERATO 野村集体微生物控制项目

Cell-cell communication inhibits cell aggregation in Paracoccus denitrificans Pd1222

细胞间通讯抑制脱氮副球菌 Pd1222 中的细胞聚集

• 发表时间: 2017
• 作者: Toyofuku M;Morinaga K;Hashimoto Y;Uhl J;Shimamura H;Inaba H;Schmitt-Kopplin P;Eberl L;Nomura N;森永花菜;森永花菜;Kana Morinaga;Kana Morinaga;Kana Morinaga;森永花菜;森永花菜;Kana Morinaga
• 通讯作者: Kana Morinaga

Looking through membrane vesicles into bacterial interactions

透过膜囊泡观察细菌相互作用

• DOI: 10.20709/jsmeja.33.2_43
• 发表时间: 2018
• 期刊: Japanese Society of Microbial Ecology
• 作者: 11.豊福 雅典;森永 花菜;安田 まり奈;野村 暢彦
• 通讯作者: 野村 暢彦

Paracoccus denitrificansは細胞間情報伝達を介して自身の生息域を拡大させる

脱氮副球菌通过细胞间通讯扩大其范围

• 发表时间: 2018
• 作者: Toyofuku M;Morinaga K;Hashimoto Y;Uhl J;Shimamura H;Inaba H;Schmitt-Kopplin P;Eberl L;Nomura N;森永花菜;森永花菜;Kana Morinaga;Kana Morinaga;Kana Morinaga;森永花菜;森永花菜
• 通讯作者: 森永花菜

Paracoccus denitrificansにおける細胞間コミュニケーションを介した凝集体形成抑制メカニズムの解明

阐明脱氮副球菌通过细胞间通讯抑制聚集体形成的机制

• 发表时间: 2017
• 作者: Toyofuku M;Morinaga K;Hashimoto Y;Uhl J;Shimamura H;Inaba H;Schmitt-Kopplin P;Eberl L;Nomura N;森永花菜;森永花菜;Kana Morinaga;Kana Morinaga;Kana Morinaga;森永花菜;森永花菜;Kana Morinaga;森永花菜
• 通讯作者: 森永花菜