Persisterとはクローナルな細菌集団の一部で形成され、増殖をほとんど行わないことによって、増殖を標的とする多様な抗菌薬から生き残ることが知られている。Persisterとはクローナルな細菌集団の一部で形成され、増殖をほとんど行わないことによって、増殖を標的とする多様な抗菌薬から生き残ることが知られている。Persisterは抗菌薬の投与を中止すると再増殖することが知られており、感染症の慢性化に関与することが問題となっている。これまで、当研究室では乳酸発酵遺伝子ldhAが大腸菌Persister形成を誘導することを初めて明らかにした。本研究ではldhA発現によるPersister形成メカニズムの解明を目的とした。コントロールおよびldhA過剰発現株におけるプロトン駆動力およびATP産生量を測定した結果、ldhA発現によってエネルギー代謝は減少せず、むしろ増加することが明らかとなった。以上の結果から、ldhA発現によるPersister形成は既往の経路とは異なり、エネルギーを蓄積することで抗菌薬ストレスから逃れる新たな生存戦略を持つと考えられる。brushがはえている構造を作成するために、中空糸状の多孔性膜(ポリエチレン製)に電子線を照射した後、エポキシ基をもつモノマ-(グリシジルメタクリレート)を前駆体としてグラフト重合させた。brushまで運び、きわめて短時間で生体高分子集合体を創製できることを確認した。この膜に一定流量でBSA溶液を透過させたときの圧力損失は、BSAの吸着が進むにつれて増大する。brushに最密充填的に吸着し、液の透過できる細孔径を減少させると仮定すると、BSA吸着後の膜の透過圧力はHagen-Poiseuille式によって推算できる。この理論式より推算された透過圧力と圧力センサーにより実測した透過圧力を比較した結果、両者はよく一致し、吸着容量から推測した多層吸着構造モデルの妥当性が、流体力学的側面からも裏付けられた。brush中のイオン交換基密度の増加とともに、タンパク質吸着量が増大することも同時に示された。brushのキャラクタリゼーションを行った。brushのコンフォメーションを反映する蛍光プローブのまわりの極性の情報が得られた。brushが電荷同士の反発によって表面法線方向に伸長し、結果的にタンパク質をより多く抱き込む形態を作ることが確認できた。研究成果概要:硝化細菌は廃水処理プロセスにおいて大きな役割を果たすが、生物膜内でどのように共存し、また諸環境因子によりそれらの共存形態がどのように変遷するかはほとんど明らかになっていない。本研究では、水温、pH等の変動による水質の変化と好気槽生...硝化細菌は廃水処理プロセスにおいて大きな役割を果たすが、生物膜内でどのように共存し、また諸環境因子によりそれらの共存形態がどのように変遷するかはほとんど明らかになっていない。本研究では、水温、pH等の変動による水質の変化と好気槽生物膜内における硝化細菌の個体数の関係を追跡すると同時に、生物膜内での生態系(分布特性)を明らかにすることを目的として検討を行った。アンモニア硝化能に及ぼす水温の影響に関して調べた結果、水温は硝化の初期、つまり硝化細菌が生物膜を形成する段階において、硝化細菌の増殖至適温度である30°C付近における制御が重要となるが、一定の生物膜が形成されると、水温に対して耐性ができ、硝化能を保持する上では水温の影響は小さくなることがわかった。10°Cでは生物膜が形成されなかったため硝化活性は極めて低かった。硝化能に及ぼすpHの影響に関しては、20°CでpHを7.4に制御した系が、8.5に制御した系や制御しなかった系に比べ、連続実験期間を通して硝化細菌の高い増殖能および硝化活性を示した。pHをコントロールしなかった場合のpHは概ね5.0付近であった。これより無機廃水の硝化における至適pHは7.0~8.0付近であり、安定した硝化活性を維持する上で、pHの至適範囲における連続制御の重要性が示唆された。europaeaの個体数を測定した。europaeaの個体数はほぼ10分の1であった。以上よりpHを7.4にコントロールした場合、生物膜内の硝化細菌を高密度で保持できることが確認された。ロンドン条約の改正・施行に伴い、1996年1月1日より酸・アルカリ廃液の海洋投棄処分が禁止となった。関しても窒素の排水規制が厳しくなる方向にある。ロンドン条約の改正・施行に伴い、1996年1月1日より酸・アルカリ廃液の海洋投棄処分が禁止となった。関しても窒素の排水規制が厳しくなる方向にある。このような状況の中、LSI・電子チップ等の廃棄物より金・銀・パラジウム・白金といった貴金属を王水・アンモニア等により回収する際に排出される廃液(以後、製錬廃液と呼ぶ)は、硝酸・アンモニアといった酸・アルカリを大量に含んでおり、適切な処理法の開発が求められている。廃液には数%から十数%と非常に高濃度の無機塩類が含まれているため、通常生物処理が困難であると考えられている。240g/m3)以下まで処理するための操作条件を模索した。嫌気槽好気槽の最適な容積比、循環比等の計算を行った。循環比4という条件下で連続生物処理実験を行った結果、徐々に滞留時間を短縮しながら微生物を馴養することによって、2~5倍希釈の製錬実廃液を下水道放流規制値まで処理することができた。滞留時間はスタート時の1/3以下まで短縮することができた。次に、循環比4の連続処理実験の結果に基づいて、規制値を満足し、且つ装置全体の滞留時間が最小となる嫌気槽好気槽の容積比を求めた。嫌気槽での脱窒、好気槽での硝化がともに1次反応近似可能であり、嫌気槽では脱窒のみ、好気槽では硝化のみしか行われないと仮定した場合、トータルの滞留時間を示す式を容積比の関数で表すことができた。1であることがわかった。循環比の値を変化させ、規制値を満足するような滞留時間を求めた結果、トータルの滞留時間が最小となる循環比は9であることがわかった。ロンドン条約附属書Iの改正に伴い、1995年末をもって写真廃液を含む産業廃棄物の海洋投棄処分が禁止された。ロンドン条約附属書Iの改正に伴い、1995年末をもって写真廃液を含む産業廃棄物の海洋投棄処分が禁止された。写真廃液はハイドロキノンやカプラー、界面活性剤、EDTAなどの難生分解性物質を含むほか、無機塩類や有機性窒素化合物なども高濃度に含まれており、難分解性の廃液である。プロセスの構築を目的として検討を行った。本研究では、写真廃液に含まれるFe-EDTAにターゲットを絞り、Fe-EDTA分解微生物群の獲得や硫酸塩還元細菌の分解寄与の確認、Fe-EDTA分解微生物群による分解過程での中間生成物の有無の確認を行った。炭素源としてFe-EDTAが100mg-C/Lとなるように添加し、約6ヶ月間馴養を行った。その結果、Fe-EDTAの顕著な減少が見られ、約10日で濃度をゼロにまで低減することに成功した。ここで、Fe-EDTAの分解における硫酸塩還元細菌の寄与を確認するため、硫酸塩還元細菌の阻害剤およびメタン生成細菌の阻害剤をそれぞれ添加し、分解試験を行った。阻害剤であるモリブデン酸ナトリウムを2mM添加した場合のみFe-EDTAの減少が見られなかったことから、硫酸塩還元細菌によるFe-EDTA分解寄与が示唆された。Extractが必要であること、および分解中間生成物を生成していることがそれぞれ明らかとなり、Fe-EDTAの分解に寄与する硫酸塩還元細菌は水素を電子供与体とする細菌である可能性が高いことが示唆された。微生物を利用した廃水処理においては,微生物の機能をいかにして向上させるかは重要なテーマである。我々は,廃水処理プロセスにおいて汎用的に行なわれている「馴養」と呼ばれる操作に着目した。微生物を利用した廃水処理においては,微生物の機能をいかにして向上させるかは重要なテーマである。我々は,廃水処理プロセスにおいて汎用的に行なわれている「馴養」と呼ばれる操作に着目した。置くことで,微生物をその環境に馴らし,機能向上を行う操作のことである。本研究では,廃水処理プロセス中から耐塩性脱窒細菌を単離,培養し,高塩濃度環境への馴化を試み,さらにそのメカニズムを明らかにすることをめざした。解析モデルとなる耐塩性脱窒細菌の単離・培養を試みた。無機塩類および硝酸を高濃度に含む製錬廃水を処理しているリアクターの嫌気層から種汚泥を採取し,約8%のNaClを含む寒天プレート上にコロニーを形成させた。得られたコロニーを採取し,液体培地中で静置培養した。液体培地中で気体の発生が見られたものについては,集積培養を行って単離した。その結果,耐塩性脱窒細菌を単離することに成功した。近縁種であることがわかった。単離した脱窒細菌を用いて,高塩濃度条件下(NaCl濃度約16%)で長期馴養を行った。その後,高塩濃度条件下で長期馴養を行った系と行わなかった系とで脱窒活性の比較をした。その結果,高塩濃度条件下で長期馴養を行った場合のみ高塩濃度条件下で脱窒活性の向上が見られた。最後に,二次元電気泳動により馴養株と非馴養株の発現タンパク質について調べたところ,馴養前後で異なるタンパク質発現が確認された。馴養によってタンパク質発現レベルでの変化が起こり得ることが示唆され,馴養が微生物群集構造の変化以外にも影響を及ぼすことがわかった。modelを用いてバイオフィルムの多菌種多基質シミュレーションモデルの構築を行った。近年発見された嫌気性アンモニア酸化反応を排水処理技術に応用することができれば,単一の反応槽で窒素除去を行うことができ,従来の硝化・脱窒法に比べ,酸素供給量,水素供与体の補填量の削減,余剰汚泥の発生量の抑制が可能となることから,大幅なコスト削減が実現できる。本研究では,分子生物学的手法を活用し,嫌気性アンモニア酸化細菌の生態学を明らかにするとともに,嫌気性アンモニア酸化細菌の大量培養技術の開発,固定化技術の開発,さらにこの菌体を用いた新規排水処理技術の確立を行うことを目的とした。これまで培ってきた硝化細菌や脱窒細菌の培養技術を応用し,嫌気性アンモニア酸化細菌の集積技術および連続培養技術に取り組んだ。上向流型リアクターにポリエステル繊維不織布を充填し,アンモニアと亜硝酸をそれぞれ35mg/L含む培養液を供給した結果,120日程度でアンモニアと亜硝酸が同時に減少する嫌気性アンモニア酸化反応が確認された。実験では3種類の種汚泥(下水処理施設から採取した余剰汚泥および消化汚泥,養豚廃水処理施設から採取した硝化汚泥)を用いたが,いずれの場合もほぼ同様の結果を得ることができた。つぎに,滞留時間を徐々に減少させることで嫌気性アンモニア酸化細菌の増殖速度を高め,最終的に脱窒速度9.8kg-N/m3/dを得た。この実験の際に得られた脱窒速度の上昇カーブから,嫌気性アンモニア酸化細菌の増殖速度が,既報告値より格段に速いことが示唆された。そこで,嫌気性アンモニア酸化細菌の菌数変化をFISH法により定量的に評価した結果,倍加時間が1.8日であり,従来報告されている倍加時間11日に比べて増殖速度が5倍以上であることを明らかにした。つぎに,上記の方法で集積培養した嫌気性アンモニア酸化細菌群をポリエチレングリコール(PEG)ゲルに包括固定化することに成功し,活性の低下がほとんどないことを確認した。最後に,このゲルをリアクター内に投入し,模擬排水の処理試験を行った結果,低水温下や有機物共存下においても長期にわたり安定した窒素除去特性を得られることを確認し,本技術の実用性の高さを証明した。リアクターを用いて硝化細菌グラニュールの形成に成功している。硝化細菌グラニュールは硝化細菌を高密度に保持し,沈降性が極めて高いため,排水中の窒素除去の高効率化に有効である。リアクターを用いて硝化細菌グラニュールの形成に成功している。硝化細菌グラニュールは硝化細菌を高密度に保持し,沈降性が極めて高いため,排水中の窒素除去の高効率化に有効である。硝化細菌グラニュールの形成メカニズムは未だ不明確な点が多く,実用化への大きな障害となっている。本研究では,分子生物学的手法を用いて硝化細菌グラニュールの微生物生態構造を解析し,どのような細菌種がグラニュール形成に寄与しているかを明らかにすることを目的とした。クローニング法を用いて硝化細菌グラニュールに存在する細菌種の群集構造解析を行った。rRNA遺伝子解析から,完全無機条件で馴養された硝化細菌グラニュールには,硝化細菌以外にも有機物を消費する多様な従属栄養細菌が存在し,複雑な生態系が構築されていることが明らかになった。mobilis系統に属することが示唆された。mobilis系統に属するAOBは,初期形成グラニュールにおいて優占化していることが明らかになった。mobilis系統に属するAOBが選択的に凝集・粒状化し,初期のグラニュール形成に重要な役割を果たしていることが示唆された。本研究は、システム工学的アプローチで医学研究を推進する「システム医工学」という新しい概念を癌研究に適用し、現在進行的に入手可能な、癌に対する実験・観察事実をコンピュータ上に集約・再構成することで、発癌プロセスを統一的に理解するための新規方法論を確立・提案することを目的としている。具体的には大腸癌に焦点を絞り、(1)発癌の場となる大腸陰窩(いんか)のシミュレーションモデルの構築、およびそのモデルをベースとした(2)大腸癌における多段階発癌モデルの数理モデル化によって、発癌プロセスを統一的に理解する土台の構築を試みたが、時間的制約により(1)を中心とした研究を実施した。陰窩における細胞の増殖・分化の時空間構造を可視化するシミュレーションモデルを構築した。これは陰窩を底のある円筒で表現し、その円筒の展開図内で個々の細胞が独立に増殖・分化していくモデルであり、個体ベースモデルのアルゴリズムを参考に構築した。pLIデータを再現するようなモデルパラメータセットの探索を行った。Index)とは、ある短い時間間隔においてDNAを合成した細胞のみをBrdU等によってラベル化し、ラベル化された細胞の割合を陰窩の底からの位置の関数として求めたものであり、分裂細胞の空間配置を調べる手法として多用されている。行うことでpLIデータを取得した。モデルパラメータ空間の各点において、これらシミュレーションを繰り返すことで、実験データに最も良くフィットするパラメータセットを見出すことに成功した。FAP(家族性大腸腺腫症;がん抑制遺伝子APCに変異がある)患者の陰窩で得られるpLIデータへのフィッティングも試みた。正常陰窩に比べ増大していることが、本モデルから予測された。硝化は地球規模の窒素循環や,排水または浄水からの生物学的窒素除去プロセスにおいて重要な反応過程である。硝化に関わる微生物の多くが難培養性であることから現在までに分離培養されている菌株は少ない。硝化は地球規模の窒素循環や,排水または浄水からの生物学的窒素除去プロセスにおいて重要な反応過程である。硝化に関わる微生物の多くが難培養性であることから現在までに分離培養されている菌株は少ない。本研究では培養株が特に少ない亜硝酸酸化細菌Nitrospiraの獲得を実証モデルとして,3つのステップからなる新規分離培養手法を確立した。1)下水処理場の活性汚泥をサンプルソースとし亜硝酸塩を含有する無機性の基質を連続的に供給した集積培養槽内でNitrospiraの高度集積化を行った。槽内の亜硝酸濃度を厳密に制御することで系統学的に異なる2種類のNitrospiraを選択的に集積化することが可能であった。つづいて,2)セルソーターを使用し,サンプル中に形成されているマイクロコロニーの大きさと物理的構造の複雑性に基づいて分画することで,Nitrospiraのみから形成されるマイクロコロニー(10-10^2細胞の凝集体)だけを特異的に分取することに成功した。最後に,3)分取したマイクロコロニーをマルチウェルプレートに一つずつ播種し,亜硝酸塩を含有した培地で培養した。mlまで増殖したことを確認できた。IIに属するNitrospiraの純菌株を4株獲得した。これによって,世界で初めて活性汚泥から系統学的に異なった2種類のNitrospiraの分離培養に成功した。数日間の亜硝酸濃度と硝酸濃度の変化をモニタリングした結果,獲得した2菌種はどちらも亜硝酸酸化活性を持つことが明らかになった。電子顕微鏡を用いて獲得した2菌種の観察を行った結果,2菌種とも厚い細胞外ポリマーを持ち,絡み合うようにマイクロコロニーを形成していることがわかった。硝化に関わる多くの微生物がNitrospiraと同様,環境中でマイクロコロニーを形成することが知られているため,本研究で確立した新規分離培養手法は硝化細菌全般への応用が可能である。virus,以降HCV)感染者は日本で約200万人と推定されており,感染を放置すると肝硬変・肝癌といった重篤な病態に進行する。virus,以降HCV)感染者は日本で約200万人と推定されており,感染を放置すると肝硬変・肝癌といった重篤な病態に進行する。効果的な治療薬の開発が求められている。HCVは約9600塩基からなる1本鎖+鎖RNAをゲノムに有し,ここから前駆体ポリプロテインが翻訳され,最終的に10種類以上のウイルスタンパク質へと成熟する。このうちいくつかのタンパク質を標的にした複製阻害剤が新たな治療薬の候補として開発されつつあり,特にNS3プロテアーゼの阻害剤を従来のインターフェロン療法に加えた併用療法が臨床応用にまで至っている。1種のウイルスタンパク質のみを標的とした治療法では遺伝子変異による薬剤耐性ウイルスの出現が危惧されることから,人類がHCVを克服するためには,複数のウイルスタンパク質を標的とした複数の阻害剤投与を実現することが重要であるといえる。近年,HCVの増殖に関与するNS3がプロテアーゼ活性のみではなく,2本鎖の核酸を1本鎖にほどくヘリカーゼ活性を持ち,このヘリカーゼ活性を失活させることでHCVの増殖を抑えることが可能であることが明らかとなった。そこで申請者は,独自に構築したNS3ヘリカーゼ活性のハイスループットな活性評価技術を用い,NS3ヘリカーゼ阻害剤の獲得を目的として研究を行った。よって蛍光が消光する特殊な蛍光色素を用い,ヘリカーゼ活性を簡便かつ迅速に測定することを可能にする。サンプルソースとして創薬資源として実績のある海洋生物抽出物ライブラリーを活用し,陽性試料の探索を行った。獲得した陽性試料はHCVレプリコンシステムを用いてウイルス増殖抑制活性の評価を行い,有望な試料については,活性成分の分画・精製を行い,最終的にNMRを用いて阻害剤の同定を試みた。海洋生物抽出物668種についてNS3ヘリカーゼ阻害剤の探索を行った結果,117種の試料がヘリカーゼ活性を50%以下に阻害し,さらにその内14種の抽出物にHCV増殖抑制活性を確認した。polycladiaの酢酸エチル抽出物に高いHCV増殖抑制活性があることを確認し,同抽出物を分画・精製した結果,極性分画より5種の化合物(その内4種は新規化合物)をNS3ヘリカーゼ阻害剤として同定することに成功した。これら阻害剤はHCV増殖抑制活性を示さなかったため,現在,非極性分画からの阻害剤の探索を引き続き行っている。この他にも陽性試料から複数の阻害剤を同定することに成功し,一部の阻害剤については生化学的な解析からNS3へリカーゼへの作用機序を明らかにすることができた。)は,自然環境における窒素循環,および浄水・排水処理における生物学的窒素除去プロセスを担う重要な細菌である。)は,自然環境における窒素循環,および浄水・排水処理における生物学的窒素除去プロセスを担う重要な細菌である。近年の分子生物学的な手法の発展により,硝化細菌は極限・非極限を問わず環境中に普遍的に生息し,系統学的な多様性も高いことが明らかになっている。高濃度の基質による阻害・遅い増殖速度・強い凝集性を持つために培養が困難であり,硝化細菌に対する有効な培養手法は未だ確立されていない。本研究では,連続流入式の混合型集積培養槽を用いた高度集積培養,およびセルソーターを用いた選択的分取による一連の新規分離培養手法を考案し,特に培養株の少ない貧栄養の淡水環境由来の硝化細菌の獲得を試みた。培養開始後350日目に集積培養槽から集積サンプル(硝化細菌占有率70%)を採取し,超音波分散処理およびフィルター濾過を行った。SSC)に設定し,96ウェルプレート上で1ウェルにつき1つのマイクロコロニーが入るように分注した。行い,増殖が確認されたものに対してシーケンス解析し,菌種を同定した結果,Betaproteobacteria綱に属するアンモニア酸化細菌を10株,Nitrospira綱に属する亜硝酸酸化細菌を15株獲得することに成功した。oligotrophaと95%の純菌株も含んでおり,高い新規性が得られた。淡水環境から亜硝酸酸化細菌Nitrospiraを獲得したのは世界初の快挙である。硝化細菌の他にも数種類の純菌株が得られていることから,本手法を応用することで様々な菌の獲得が可能であると期待される。生体組織中の恒常性維持の仕組みは、癌と深く関係しており、治療手法を考える上で非常に重要である。その理解のために、存在している多数の細胞及びその動的な振る舞いなど、種々の莫大な要素を含めて考える・計算する必要性がある。生体組織中の恒常性維持の仕組みは、癌と深く関係しており、治療手法を考える上で非常に重要である。その理解のために、存在している多数の細胞及びその動的な振る舞いなど、種々の莫大な要素を含めて考える・計算する必要性がある。そのような作業においては、最適な数理モデルに基づくコンピューターシミュレーションが有効である。この恒常性維持について考える際には、その重要な仕組みである「細胞増殖」と「細胞死」の実装が望ましい。細胞死の発生確率は健常時では非常に低く、その実装が困難であるためか、既存の数理モデルでは細胞増殖にのみ注目しているものがほとんどであり、細胞死の仕組みについて数理モデルで考察した報告は少ない。そこで本研究では、細胞死の発生が増加する状態、組織中に細胞損傷を引き起こす状態、および誘導刺激が導入された状態に着目した。Modeling)という、主に生態学で用いられる手法に基づくモデル化が行われており、モデル中の細胞1つ1つに対して設定を行うことで、数多くの細胞から成る組織の振る舞いの模擬を可能にしている。この手法によって、個々の細胞が一律ではなく、それぞれ異なるパラメータに従って動くことが可能になり、各細胞の状態に応じて発生する細胞死を模擬する上で適した手法であると考えられる。細胞増殖についてもIBMを用いて模擬することで、おそらく一律ではない各幹細胞の個体差を模擬することができると考えられる。本研究では、恒常性維持に必要な「細胞増殖」と「細胞死」を兼ね備えたモデルを用いて誘導刺激導入時に観測された結果の再現を行った。数理モデル化を試み、組織の恒常性維持機構について定量的な議論を行った。その結果、誘導刺激を受けた際にアポトーシスが誘導される確率やアポトーシスが完了するまでの持続時間が、細胞種ごとに異なるのではないかという予測が立てられた。cell、一過性増殖細胞)、TA細胞が一定回数の分裂完了後に分化しそれ以上分裂しない分化細胞の3種類を考えた。TA細胞はその分裂回数ごとに、第1世代から第3世代まで分けて考えた。本モデルで仮定した細胞のアポトーシス進行経路では、細胞に誘導刺激(放射線照射を想定)が与えられると、一定確率Pで細胞中に変異が残存し、それを感知して細胞死の誘導が行われる。この数理モデルでシミュレーションを行い、実験から得られたアポトーシス細胞の発生や分布の再現を試みた結果、幹細胞とTA細胞の両方にアポトーシスが起こり、かつPの値がTA細胞の世代ごとに異なることが予測された。具体的には、Pの値はTA細胞第1世代で最も大きく、続いて幹細胞、TA細胞第2世代以降の順に小さくなることが予測された。研究成果概要:排水処理施設において高度な水処理技術を実現するために,活性汚泥中に生息する微生物の特徴を詳細に把握することは重要である。本研究では,活性汚泥中の微生物の系統と凝集性との関係性を明らかにした。セルソーターを利用してsingle...排水処理施設において高度な水処理技術を実現するために,活性汚泥中に生息する微生物の特徴を詳細に把握することは重要である。本研究では,活性汚泥中の微生物の系統と凝集性との関係性を明らかにした。cellやmicrocolonyといった単一菌種の形態を選択的に分取し,排水中の栄養塩除去に寄与する特定微生物の単離・濃縮を目指した。研究成果概要:難治感染症の原因として休止細菌の存在が注目されている。抗生物質は細菌の増殖を標的として細胞を死に至らしめるが,休止細菌は細胞増殖を行わないため抗生物質の作用を受けず,複数種の抗生物質に対して寛容性を示し生存し続ける。本研究では,休...難治感染症の原因として休止細菌の存在が注目されている。抗生物質は細菌の増殖を標的として細胞を死に至らしめるが,休止細菌は細胞増殖を行わないため抗生物質の作用を受けず,複数種の抗生物質に対して寛容性を示し生存し続ける。本研究では,休止細菌を撲滅できる新しい薬剤の開発を目指し,我々が開発した世界初の大腸菌の休止細菌マーカー株を利用して,休止細菌の動態をシングルセルレベルで評価できるマイクロ流路を開発した。:大腸腫瘍の形態が経時的にどのように形成されるのかを観察することは、従来法の技術では困難であったが,腸オルガノイド培養技術の開発により,ヒト検体における腸管上皮の管腔形成異常の動的解析を行うことが可能となった。本研究では,細胞間相互...大腸腫瘍の形態が経時的にどのように形成されるのかを観察することは、従来法の技術では困難であったが,腸オルガノイド培養技術の開発により,ヒト検体における腸管上皮の管腔形成異常の動的解析を行うことが可能となった。オルガノイドにみられる異常な形態が,本質的に何によって引き起こされているのかを明らかにすることを目指した。崩れをもたらすことが予想された。I,II)のNitrospiraが役割を担っている。I,II)のNitrospiraが役割を担っている。II)の生理学的性質を比較することで実環境の生態学的ニッチを考察することを目的とした。ND1株は低濃度のアンモニアでも顕著に阻害を受けることがわかった。そこで,両株の競合試験を行ったところ,アンモニアを含まない系ではND1株が,アンモニアを含む系ではNJ1株が優占化した。以上のことから異なるlineage間の生態学的ニッチにおいてアンモニア濃度が重要な因子であることが示唆された。japonicaNJ1株の比較ゲノム解析を行った。japonicaNJ1株の比較ゲノム解析を行った。ND1株とNJ1株のゲノム配列からコードされている遺伝子を同定した結果、ND1株は4602の候補遺伝子(CDS)を、NJ1株は4151のCDSを保有していることが明らかとなった。関して、2系統の分離株で違いは確認されなかった。コミュニケーション機能に関わるクオラムセンシング機構、および窒素代謝経路の遺伝子に顕著な違いが確認された。研究成果概要:クオラムセンシング(QS)機構は、微生物の細菌密度に依存した活性制御機構である。japonica(NJ1株)のQS機構の特性および活性制御メカニズムを調べた。アシ...クオラムセンシング(QS)機構は、微生物の細菌密度に依存した活性制御機構である。japonica(NJ1株)のQS機構の特性および活性制御メカニズムを調べた。コードする遺伝子を制御していることが明らかになった。