研究テーマ

有鞘細菌の鞘の構造解析

【細胞の外側はどんな構造か？どう創られるのか？表層をデザインすることはできるのか？そして、壊すことはできるのか？】

細胞の外側に糸状の鞘と呼ばれる構造体をつくり、その中で生活している微生物がいます。また、このような構造体を分解できる細菌がいます。こうした微生物を扱い、生化学、分子生物学、生物化学工学などの手法を駆使してそのメカニズムの解明にチャレンジしています。細胞の外側や表層の構造形成を制御できるようになると、新しい感染症対策、発酵法、廃水処理施設管理手法を開発することが可能となるのです。

□　廃水処理装置において問題を起こす鞘形成糸状菌 Sphaerotilus natansの鞘について、多糖部分(鞘多糖)の構造解析とペプチド部分の構造解析，その生合成遺伝子の解析
□　銅の生物吸着機構の解析
□　鞘の崩壊をもたらす酵素の精製と諸性質の検討および構造遺伝子の特定
□　マンガン除去能を持つ鞘形成糸状性細菌 Leptothrix cholodniiの鞘の構造解析

新規有用酵素の研究

【生物を用いた物質生産プロセスには、どのような可能性があるのか？】

セルロースといえば植物の細胞壁ですが、このセルロースを生産できる微生物がいます。また、海にいる藻類には、まだまだ知られていない様々な生理活性物質などの有用な物質を生産する能力を持ったものが存在します。こうした目標を対象に、微生物学、培養工学、生物化学工学、分子生物学の手法を駆使してチャレンジしています。

□　高分子光学異性体を識別する新規有用酵素の精製と生産

水処理／醗酵食品製造における微生物複合系のバイオインフォマティクス

【キーワード：微生物複合系、バイオインフォマティクス、メタルバイオテクノロジー、環境バイオテクノロジー、伝統的醗酵食品】

さまざまな重金属による地下水の汚染が問題となっていますが、これらの重金属を地下水から除去する能力を持つ微生物が、環境中には存在します。そのような微生物を利用した水処理システムの研究において、微生物の挙動や微生物群のネットワークを調べる技術が必要です。そこで、次世代シーケンス技術などで得られるビッグデータを用いて、このような微生物複合系の動態を解析する手法を開発しています。また、開発した解析手法を用いて、地下水汚染の微生物による浄化プロセスや、伝統的醗酵食品の製造プロセスなど、微生物複合系を用いたバイオプロセスでの各微生物の挙動を追跡し、さまざまな課題を解決することに取り組んでいます。

□　鉄・マンガンを含む地下水を浄化する「生物ろ過」による上水処理における微生物群集の組成の解析と、マンガン酸化細菌の探索
□　地下水のバイオレメディエーションにおける微生物群集の動態解析
□　伝統的醗酵食品の製造工程における微生物群集の動態解析
□　次世代シーケンスを用いた微生物群集動態解析手法の開発