JP4980651B2 - 菌体温度を制御する能力を有する細菌 - Google Patents
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Description
そこで本発明は、温度制御能を有する細菌を提供することを目的とする。
(1) Pseudomonas属、Bacillus属、Enterobacter属、又はKlebsiella属に属し、菌体温度を制御する能力を有する細菌。
(2) Pseudomonas putida (受託番号FERM P-20861) 又はその変異株である(1)記載の細菌。
(3) Bacillus megaterium (受託番号FERM P-20862) 又はその変異株である(1)記載の細菌。
(4) Pseudomonas sp. (受託番号FERM P-20863) 又はその変異株である(1)記載の細菌。
(5) Enterobacter sp. (受託番号FERM P-20891) 又はその変異株である(1)記載の細菌。
(6) Kebsiella pneumoniae (受託番号FERM P-20892) 又はその変異株である(1)記載の細菌。
(7) 微生物体の温度を制御する能力を有する微生物の取得方法であって、
当該微生物を含む混合物を培地を用いて培養してコロニーを形成させ、
培地及びコロニーの温度を測定し、
培地の温度と異なる温度を示すコロニーを回収することを特徴とする前記方法。
(8) 培地及びコロニーの温度の測定がサーモグラフを用いて行われることを特徴とする(7)記載の方法。
(9) 被検微生物が、微生物体の温度を制御する能力を有するか否かを判別する方法であって、
被検微生物を培地を用いて培養してコロニーを形成させ、
培地及びコロニーの温度を測定し、
コロニーが培地の温度と異なる温度を示すときに、当該微生物は、微生物体の温度を制御する能力を有すると判断することを特徴とする前記方法。
(10) 培地及びコロニーの温度の測定がサーモグラフを用いて行われることを特徴とする(9)記載の方法。
スクリーニング
本発明の菌体は、東京工業大学すずかけ台キャンパス構内の土壌から採取した。まず1次スクリーニングとして、採取した菌体を1%グルコースを含むLB寒天培地に塗布した。この培地の温度を一定に保ち培養を行い、サーモグラフィー(NeoThermo 日本アビオニクス社製)を用いて菌体と培地の温度を観測した。
2次スクリーニングを行った菌体の中から、代表的な変化を示した菌体を5種選択し、16S rDNA塩基配列を調べた。それぞれの微生物から定法により、DNA抽出をおこなった後,16S rDNAを増幅した。プライマーは,27fと1525rを使用した。増幅後のPCR反応液は、エタノール沈殿したのち、2%アガロースゲル電気泳動をおこなった。目的のバンドを切り出し,QIAEXIIDNA抽出キット(QIAGEN社製)を用いてDNAを精製した。精製した16S rDNAの塩基配列はキャピラリー電気泳動装置(Applied Biosystems社製:ABI PRISM 310 Genetic Analyzer)を用いて16S rDNA配列を決定した。得られた16S rDNA配列データを、プログラムBLASTを用いてGeneBankのデータに対して相同性検索をおこない、近縁の種を検索し、系統樹を作成した。
微生物の同定を行った5種の菌体をLB液体培地で前培養し、1%グルコースを含むLB寒天培地に塗布した。これを20,25,30,37℃の各温度で培養し、増殖した菌体を集菌した後、蒸留水に懸濁し濁度(590nm)を測定した。得られた結果から各温度における比増殖速度を求めた。求めた比増殖速度が最も高くなる温度を、それぞれの菌体の至適増殖温度とした。
微生物の生育に伴う発熱量を測定した。LB液体培地で前培養した菌体を、1%グルコースを含むLB寒天培地に塗布し、温度を一定に保った微生物熱量計の中で培養した。これによって、培養温度に対する菌体生育時の発熱量を調べた。また、46時間培養後に菌体を集菌し、コロニー計数法を用いて生育した菌数を測定した。
スクリーニング
土壌より採取した微生物のコロニーの温度を測定したところ、培地と異なる温度を示す菌体が観測された。培地との温度差が観測された微生物のうち、5種類についての温度測定結果を図1に示した。図1は1%グルコース入りLB培地を用いて培養したときの30℃で24時間培養後に観測したものである。シャーレの直径 は8.4 cmである。27.8℃から29.5℃までを右のバーのような色で表している。周りと比べて丸く色の変化している部分がコロニーである。左の1列は培地よりも高い温度を示す菌体であり、残りの4列は培地よりも低い温度を示す菌体である。このように、培養温度とは異なる温度を示す菌体が存在することがわかった。
2次スクリーニングで代表的な変化を示した菌体を5種 (TK1401〜1405) 選択した。TK1401〜1405の二次スクリーニングの結果を図3-1〜3-5に示す。
TK1401の決定された部分16S rDNA塩基配列を配列表の配列番号1に、TK1402の決定された部分16S rDNA塩基配列を配列表の配列番号2に、TK1403の決定された部分16S rDNA塩基配列を配列表の配列番号3に、TK1404の決定された部分16S rDNA塩基配列を配列表の配列番号4に、TK1405の決定された部分16S rDNA塩基配列を配列表の配列番号5に、それぞれ示す。TK1401〜TK1405の16S rDNA塩基配列に基づく相同性検索の結果を表2に示す。
TK1401は、2006年3月29日付で受託番号 FERM P-20861として寄託されている。
TK1402は、2006年3月29日付で受託番号 FERM P-20862として寄託されている。
TK1403は、2006年3月29日付で受託番号 FERM P-20863として寄託されている。
TK1404は、2006年4月20日付で受託番号 FERM P-20891として寄託されている。
TK1405は、2006年4月20日付で受託番号 FERM P-20892として寄託されている。
生育温度と生育時の発熱量の関係を調べるために、まずは各菌体の至適増殖温度を調べた。その結果を図5に示す。至適増殖温度はPseudomonas putida、Bacillus megaterium 、Pseudomonas sp.は30℃、Enterobacter sp. 、Klebsiella pneumoniaeは30℃から37℃の間に存在していることが分かった。また、どの菌体においても25℃と30℃の間で比増殖速度は大きく変化していた。
今回の実験で環境の温度変化に菌体温度が追従せず、異なる温度変化を示す微生物が存在することが確認された。また、これらの菌体のうち生育時の環境温度によって発熱量が変化する微生物が存在することが分かった。以上の結果から環境の温度変化に対して、菌体温度を制御する能力を有する微生物が存在することが示唆された。
Claims (9)
- シュードモナス・プチダ(Pseudomonas putida)(受託番号FERM P-20861) 又は菌体温度を制御する能力を有するその変異株。
- バチルス・メガテリウム(Bacillus megaterium)(受託番号FERM P-20862) 又は菌体温度を制御する能力を有するその変異株。
- シュードモナス・エスピー(Pseudomonas sp.)(受託番号FERM P-20863) 又は菌体温度を制御する能力を有するその変異株。
- エンテロバクター・エスピー(Enterobacter sp.)(受託番号FERM P-20891) 又は菌体温度を制御する能力を有するその変異株。
- クレブシエラ・ニューモニエ(Klebsiella pneumoniae)(受託番号FERM P-20892) 又は菌体温度を制御する能力を有するその変異株。
- 微生物体の温度を制御する能力を有する微生物の取得方法であって、
当該微生物を含む混合物を培地を用いて培養してコロニーを形成させ、
培地及びコロニーの温度を測定し、
培地の温度と異なる温度を示すコロニーを回収することを特徴とする前記方法。 - 培地及びコロニーの温度の測定がサーモグラフを用いて行われることを特徴とする請求項6記載の方法。
- 被検微生物が、微生物体の温度を制御する能力を有するか否かを判別する方法であって、
被検微生物を培地を用いて培養してコロニーを形成させ、
培地及びコロニーの温度を測定し、
コロニーが培地の温度と異なる温度を示すときに、当該微生物は、微生物体の温度を制御する能力を有すると判断することを特徴とする前記方法。 - 培地及びコロニーの温度の測定がサーモグラフを用いて行われることを特徴とする請求項8記載の方法。
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