微生物共生系の分子基盤：深海底において糖鎖が織りなす生物間相互作用の体系的解明

微生物共生系统的分子基础：系统阐明深海海底糖链编织的生物体之间的相互作用

基本信息

批准号：
20H03322
负责人：
中川聡
金额：
$ 11.48万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H03322/
关键词：
糖鎖共生深海底熱水活動域

项目摘要

本研究の目的は、深海底熱水活動域において強固な共生関係にある生物間（微生物-大型生物や古細菌-古細菌等）の相互作用を、世界で初めて糖鎖生物学の観点から体系化することにある。本研究において、『共生微生物の糖鎖によるタンパク質／脂質の修飾量と組み合わせ（微生物が纏うドレス）が、深海底において生物間の共生を成立させる普遍的分子基盤である』という独自の仮説を検証するため、①超高解像度質量分析技術を用いた糖鎖修飾分子の網羅的同定と構造解析、②糖鎖修飾蛍光ビーズ（人工共生菌）を用いた感染実験による糖鎖の機能解明、を実施し目的を達成する。本研究は、深海底における異種生物間の分子的コミュニケーション手段の研究を通じて、人類に蔓延する病原性微生物の誕生過程の解明、さらには共生（感染）機構を標的とした革新的治療法の開発に益することを目指している。2022年度は、主に深海底熱水活動域に棲息する細胞内共生微生物を解析対象とし、超高分解能質量分析技術を用いてグライコプロテオーム解析（糖鎖とタンパク質の網羅的解析）を行った。その結果、これまでの研究より極めて高い正確性で、細胞内共生微生物が、細胞内共生時に特異的に発現させると考えられる多様な糖タンパク質や糖鎖をほぼ網羅的に同定することに成功した。なお、本年度の研究に関連する成果の一部は学会や国際誌等で報告した。

这项研究的目的是在世界上首次系统地研究深海热液区中具有强烈共生关系的生物体（微生物-宏观生物、古菌-古菌等）之间的相互作用。糖生物学的观点是关于成为。在这项研究中，我们验证了一个独特的假设：“共生微生物（微生物穿的衣服）的糖链修饰蛋白质/脂质的数量和组合是深海海底生物之间建立共生的普遍分子基础”为此，我们进行了（1）利用超高分辨率质谱技术对糖链修饰分子进行全面鉴定和结构分析，以及（2）通过感染实验阐明了糖链的功能糖链修饰荧光珠（人工共生菌）而达到目的。该研究旨在通过研究深海中不同物种之间的分子通讯方式，阐明人类中普遍存在的病原微生物的诞生过程，并开发针对共生（感染）机制的创新治疗方法。利润。 2022财年，我们利用超高分辨率质谱技术进行了糖蛋白组分析（糖链和蛋白质的综合分析），主要针对生活在深海热液活动区的细胞内共生微生物。结果，他们成功地几乎详尽地鉴定了多种被认为是内共生微生物在细胞内共生过程中特异性表达的糖蛋白和糖链，其准确性比之前的研究要高得多。与今年研究相关的一些结果在学术会议和国际期刊上进行了报道。

项目成果

期刊论文数量（19）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

水曜海山・深海熱水噴出孔からの新規硫酸還元菌の分離と性状解析

星期三海山和深海热液喷口新型硫酸盐还原细菌的分离和表征

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
山下隼人;阿部真之;橋本侑里南
通讯作者：
橋本侑里南

Nitrosophilus kaiyonis sp. nov., a hydrogen-, sulfur- and thiosulfate-oxidizing chemolithoautotroph within “Campylobacteria” isolated from a deep-sea hydrothermal vent in the Mid-Okinawa Trough

DOI：
10.1007/s00203-022-03350-6
发表时间：
2022-12
期刊：
Archives of Microbiology
影响因子：
2.8
作者：
soichi Fukazawa;Sayaka Mino;Jiro Tsuchiya;S. Nakagawa;K. Takai;T. Sawabe
通讯作者：
soichi Fukazawa;Sayaka Mino;Jiro Tsuchiya;S. Nakagawa;K. Takai;T. Sawabe

Biogeochemical Implications of N2O-Reducing Thermophilic Campylobacteria in Deep-Sea Vent Fields, and the Description of Nitratiruptor labii sp. nov.

DOI：
10.1016/j.isci.2020.101462
发表时间：
2020-09-25
期刊：
ISCIENCE
影响因子：
5.8
作者：
Fukushi, Muneyuki;Mino, Sayaka;Sawabe, Tomoo
通讯作者：
Sawabe, Tomoo

深海微生物を彩るキテレツな糖鎖

令人兴奋的糖链为深海微生物着色

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Favero David S.;Lambolez Alice;Sugimoto Keiko;中川聡
通讯作者：
中川聡

Dual energy metabolism in endosymbionts of Alviniconcha vent snails

Alviniconcha 口螺内共生体的双能量代谢

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Mitsuki Yuta;Isomura Naoko;Nozawa Yoko;Tachikawa Hiroyuki;Huang Danwei;Fukami Hironobu;Junichi Miyazaki
通讯作者：
Junichi Miyazaki

DOI：
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作者：
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DOI：
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发表时间：
2022
期刊：
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影响因子：
0
作者：
中川聡;遠藤凌河;成瀬加菜;國吉康夫
通讯作者：
國吉康夫

Simultaneous quantification of seven prostanoids using liquid chromatography/tandem massspectrometry -Application for the prostanoid production of mouse bone marrow-derived mast cells

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DOI：
发表时间：
期刊：
Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids (印刷中)
影响因子：
0
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Takai;K.;S.Nakagawa;A.-L.Reysenbach;J.Hoek.;中川聡;中川聡;中川聡;C.J.de Wolf et al.;Hiroaki Yamaguchi et al.;Hiroaki Yamaguchi et al.;Kiyotaka Usui et al.;Kiyotaka Usui et al.;Yoshihisa Tomioka et al.;Naoto Suzuki et al.;Takanori Hishinuma et al.
通讯作者：
Takanori Hishinuma et al.

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DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Leg Med (Tokyo) 8・3
影响因子：
0
作者：
Takai;K.;S.Nakagawa;A.-L.Reysenbach;J.Hoek.;中川聡;中川聡;中川聡;C.J.de Wolf et al.;Hiroaki Yamaguchi et al.;Hiroaki Yamaguchi et al.;Kiyotaka Usui et al.;Kiyotaka Usui et al.
通讯作者：
Kiyotaka Usui et al.