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2017

V

OL

. 31

NO

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ETOLO

GIC

A

VOL. 31 NO. 2

1990年12月18日 第４種郵便物認可 ISSN 0914-5818

http://www. actino.jp/Published byThe Society for Actinomycetes Japan

日本放線菌学会誌 第28 巻1 号ACTINOMYCETOLOGICA VOL.28 NO.1, 2014

誌会学菌線放本日

A B C D

(

2017

公開

SAJ NEWS

Vol. 31, No. 2, 2017

Contents

• Outline of SAJ: Activities and Membership S 2

• Award Lecture (Dr. Hideki Yamamura) S 3

• Publication of Award Lecture (Dr. Hideki Yamamura) S 10

• 61th Regular Colloquim S 11

• The 2018 Annual Meeting of the Society for Actinomycetes Japan S 12

• Online access to The Journal of Antibiotics for SAJ members S 13

S1

Outline of SAJ: Activities and Membership

The Society for Actinomycetes Japan (SAJ) was established in 1955 and authorized as a scientific organization by Science Council of Japan in 1985. The Society for Applied Genetics of Actinomycetes, which was established in 1972, merged in SAJ in 1990. SAJ aims at promoting actinomycete researches as well as social and scientific exchanges between members domestically and internationally. The Activities of SAJ have included annual and regular scientific meetings, workshops and publications of The Journal of Antibiotics (the official journal, joint publication with Japan Antibiotics Research Association), Actinomycetologica (Newsletter) and laboratory manuals. Contributions to International Streptomyces Project (ISP) and International Symposium on Biology of Actinomycetes (ISBA) have also been SAJ's activities. In addition, SAJ have occasional special projects such as the publication of books related to actinomycetes: “Atlas of Actinomycetes, 1997”, “Identification Manual of Actinomycetes, 2001” and “Digital Atlas of Actinomycetes, 2002” (http://atlas.actino.jp/). These activities have been planned and organized by the board of directors with association of executive committees consisting of active members who belong to academic and nonacademic organizations. The SAJ Memberships comprise active members, student members, supporting members and honorary members. Currently (as of Dec. 20, 2017), SAJ has about 448 active members including student members, 21 oversea members, 14 honorary members, 3 oversea honorary members, and 13 supporting members. The SAJ members are allowed to join the scientific and social meetings or projects (regular and specific) of SAJ on a membership basis and to browse The Journal of Antibiotics from a link on the SAJ website and will receive each issue of Actinomycetologica, currently published in June and December. Actinomycete researchers in foreign countries are welcome to join SAJ. For application of SAJ membership, please contact the

SAJ secretariat (see below). Annual membership fees are currently 5,000 yen for active members, 3,000 yen for student members and 20,000 yen or more for supporting members (mainly companies), provided that the fees may be changed without advance announcement.

The current members (April 2016 - March 2018) of the Board of Directors are: Masayuki Hayakawa (Chairperson; Univ. of Yamanashi), Tohru Dairi (Vice Chairperson; Hokkaido Univ.), Tomohiko Tamura (Secretary General; NITE), Takayuki Kajiura (Ajinomoto Co., Inc.), Jun Ishikawa (NIID), Hiroyasu Onaka (Tokyo Univ.), Yojiro Anzai (Toho Univ.), Yoshimitsu Hamano (Fukui Pref. Univ.), Masayuki Igarashi (Institute of Microbial Chemistry), Akira Arisawa (MicroBiopharm Japan Co., Ltd.), Takuji Nakashima (Kitasato Univ.), Masaaki Kizuka (Daiichi Sankyo Co., Ltd.), Hisashi Kawasaki (Tokyo Denki Univ.), Takuji Kudo (RIKEN)Atsuko Matsumoto (Kitasato Univ.), Hideki Yamamura (Univ. of Yamanashi), and Hideyuki Muramatsu (Institute of Microbial Chemistry). The members of the Advisory Board are: Yuzuru Mikami, Akira Yokota, Hiroyuki Osada, and Keiko Ochiai.

Copyright: The copyright of the articles published in Actinomycetologica is transferred from the authors to the publisher, The Society for Actinomycetes Japan, upon acceptance of the manuscript.

The SAJ Secretariat c/o Culture Collection Division, Biological Resource Center, National Institute of Technology and Evaluation (NBRC) 2-5-8, Kazusakamatari, Kisarazu,Chiba 292-0818, JapanPhone: +81-438-20-5763Fax: +81-438-52-2329E-mail: info@actino.jp

S2

Hamada award 2013

Unique techniques for selective isolation of rare actinomycetes

Hideki Yamamura

Division of Applied Biological Sciences, Interdisciplinary Graduate School of Medicine and Engineering,

University of Yamanashi, Takeda-4, Kofu 400-8511, Japan

INTRODUCTION

Actinomycetes are able to grow in several different

ecosystems, and are known to play roles in carbon cycling and

nutrient transformation in soil environments (Goodfellow, M.

& Williams, S., 1983; McCarthy, A. J. & Williams, S. T., 1990;

McCarthy, A. J. & Williams, S. T., 1992). The most abundant

actinomycete taxa in soil are members of the genus

Streptomyces, which are easy to isolate by use of a combination

of dilution plating and selective media such as Humic acid-

Vitamin (HV) agar (Hayakawa, M. & Nonomura, H.,

1987). HV agar is the most suitable selective isolation medium

for actinomycetes, and has been used by actinomycete

researchers around the world (Coombs, J. T. & Franco, C. M.

M., 2003; Jint, et al., 1998; Guo, et al., 2015). However, an

unordinary of actinomycetes are rarely isolated from soil; we

here refer to these taxa as “rare actinomycetes”. Why are these

rare actinomycetes so difficult to isolate? One reason is that

Streptomyces colonies appear rapidly on isolation plates and

then spread, thereby decreasing the available area for growth of

rare actinomycetes. Thus, the desire to isolate non-standard

bacteria has necessitated the development of isolation methods

that are selective for these rare actinomycetes. Previously,

several researchers have described methods for selective

isolation of rare actinomycetes, including the use of selective

agents such as antibiotics, chemicals, and physical stresses

(Hayakawa, M., 2008; Takahashi, Y. & Omura, S., 2003;

Williams, S. T. & Davies, F. L., 1965). Additionally, taxonomic

studies of actinomycetes have progressed in parallel with the

isolation of novel actinomycetes using selective techniques

(Stackebrandt, E. & Schumann, P., 2006). In early actinomycete

research, multiple streptomycetes were discovered and served

as the source of several major classes of antibiotics; in contrast,

only a few non-streptomycete actinomycetes (e.g., members of

genera such as Micromonospora, Mycobacterium, and

Nocardia) were just known at that time (Waksman, S. A., 1950;

Waksman, S. A., 1957). Since 1960, several researchers have

developed selective media and pre-treatment techniques for the

isolation of other soil actinomycetes, and the number of

proposed actinomycete genera has progressively increased

(Porter et al., 1960; Burman et al., 1969; Nonomura, H., 1969).

Several decades ago, progress in DNA sequencing technology

has contributed to the clarification of phylogenetic relationships

in taxonomic studies of actinomycetes (Stackebrandt, E. &

Goebel, B. M., 1994; Rosselló-Mora, R. & Amann, R., 2001).

For example, 16S rRNA genes have proven to be useful tools

for determining the lineage of isolates, and DNA-DNA

hybridization has proven to be the most important test for

distinguishing the phylogeny of related species (Kim et al.,

2007; Maidak et al., 1997; Stackebrandt, E., & Ebers, J., 2006).

Most recently, next-generation DNA sequencing has provided

genome information relatively inexpensively, and this

technology should make it possible to perform Multi-Locus

Sequence Analysis (MLSA) and in silico DNA-DNA

hybridization (Labeda et al., 2012; Meier-Kolthoff, J. P., 2013).

In this review, we will describe recent developments in methods

for isolation of rare actinomycetes by the use of unique

techniques, along with accompanying taxonomic studies.

ISOLATION METHODS FOR RARE

ACTINOMYCETES

The streptomycetes are commonly found actinomycetes

living in soil habitats (Goodfellow, M. & Williams, S., 1983),

as evidenced by the fact that streptomycetes are easy to isolate

by dilution plating to HV agar medium (Hayakawa, M. &

Nonomura, H., 1987). However, it is quite difficult to isolate

rare actinomycetes other than members of the genus

Streptomyces. Although, the growth of streptomycete colonies

can be suppressed by the addition of antibiotics and/or

chemicals, physical enrichment technique have also been

employed for the isolation of rare actinomycetes (Hayakawa,

M., 2008). In our laboratory, several useful techniques have

been developed for the isolation of rare actinomycetes

(Hayakawa et al., 1991a; Hayakawa et al., 1991b; Hayakawa et

al., 1995; Hayakawa et al., 2000). For example, Microbispora

can be isolated from soil by dry heating at 120 °C for 1 h,

followed by treatment of the suspended soil with a mixture of

1.5% phenol and 0.01% chlorhexidine gluconate (Hayakawa et

al., 1991a). Other selective methods also have been developed

(Hayakawa, M., 2008) for the isolation of rare actinomycetes

representing a range of genera, including Actinoplanes,

Actinokineospora, Acrocarpospora, Actinosynnema,

Actinomadura, Amycolatopsis, Catenuloplanes,

Cryptosporangium, Dactylosporangium, Kineosporia,

Kutzneria, Micromonospora, Microtetraspora, Nonomuraea,

Thermomonospora, Pseudonocardia, Thermobifida,

Saccharomonospora, Spirilliplanes, Streptosporangium, and

Virgosporangium. Thus, genus-specific antibiotics and

pretreatment conditions have already been described by several

S3

researchers. Instead, we considered new ideas for other ways to

suppress streptomycete colonies or to differentiate rare

actinomycetes from streptomycetes, thereby facilitating the

isolation of undiscovered rare actinomycetes. We focused on

centrifugation as one of way to eliminate streptomycetes (Table

1). Selective isolation of members of the genera

Micromonospora and Frankia by ultracentrifugation has been

described previously (Karwowski, J. P., 1986; Baker, D. &

O’Keefe, D., 1984). Separate work has shown the use of a

rehydration and centrifugation (RC) method for selective

isolation of motile actinomycetes using centrifugal force to

enrich for the desired organisms by removal (via sedimentation)

of non-motile streptomycetes (Hayakawa et al., 2000; Otoguro

et al., 2001; Suzuki et al., 1999; Suzuki et al., 2001a,b).

1) Selective isolation method for Nocardia

The genus Nocardia has been observed in several ecosystems,

including soil (Cross et al., 1976; Orchard et al/. 1977), plant

root (Kaewkla, O. & Franco, C. M. M.), sediment (Yamamura

et al., 2003a; Yamamura et al., 2005), and clinical specimens

(Saubolle, M. A. & Sussland, D., 2003; Wauters, G. et al., 2005).

The genus Nocardia is one of the oldest actinomycete taxa, and

was proposed by Trevisan (1889). In recent years, the number

of recognized Nocardia species has risen to almost 90. A

modification of the paraffin-baiting technique (Söhnghen et al.,

1913) has been employed for isolation for Nocardia species

from soil (Portaels, F., 1976; Schaal, K. P. & Bickenbach, H.,

1978). However, this technique is problematic, permitting

contamination by numerous other bacteria and fungi, and

thereby making pure culture isolation difficult. In other work,

Orchard & Goodfellow (1974) devised a selective medium

supplemented with an antifungal antibiotic, cycloheximide, and

various combinations of antibacterial antibiotics including

demethylchlortetracycline, methacycline, and chlortetracycline.

Use of this technique permitted the isolation of Nocardia from

only 15 of 47 soil samples examined (Orchard, et al., 1977).

In screening for selective methods for isolation of rare

actinomycetes, we attempted the selective isolation of members

of the genus Nocardia based on centrifugation methods. One

advanced evaluation result showed that Nocardia cells are

concentrated by a sucrose-gradient centrifugation technique

(Yamamura et al., 2003b). Briefly, a water suspension of air-

dried soil was centrifuged through a gradient consisting of 10,

20, 30, 40 and 50% sucrose at 240 x g for 30 min. The 20%

Table 1. Previously published methods for selective isolation of rare actinomycetes based on centrifugation.

Centrifugation condition Solution

(centrifugation force)

Isolation medium Selected genus Ref.

Ultracentrifugation Cesium chloride

(173,500 x g)

Modified

SY agar

Micromonospora Karwowski (1986)

Sucrose

(100, 000 x g)

Modified

nutrient agar

Frankia Baker & O’Keefe

(1984)

Rehydration and

centrifugation (RC)

Soil extract in P-buffer

(1,500 x g)

HV agar

+antibiotics

Actinoplanes,

Dactylosporangium,

etc.

Hayakawa et al.,

(2000)

Soil extract in P-buffer

(1,500 x g)

HV agar +antibiotics Actinokineospora Otoguro et al., (2001)

Skim milk in CHES at pH 9

(1,000 x g)

HS gellumgum +antibiotics Planomonospora Suzuki et al., (2001a)

Skim milk in MOPS at pH 8

(1,000 x g)

HS Sporichthya Suzuki et al., (1999)

Skim milk, 0.01% Tween 80

in CHES at pH 9

(1,000 x g)

HS gellumgum +antibiotics Planobispora Suzuki et al., (2001b)

Abbreviations: CHES, N-Cyclohexyl-2-aminoethanesulfonic acid; HV, humic acid - Vitamin; HS, humic acid-trace salts; SY, Starch - Yeast extract.

Fig. 1 Sucrose density gradient centrifugation method for recovery from soil of members of the genus Nocardia.

S4

sucrose layer, which was enriched for Nocardia cells, was then

recovered, diluted, and plated on HV agar supplemented with

antibacterial agents (Fig. 1).

The sucrose-gradient centrifugation method is more

generally known as isopycnic centrifugation, and has been used

to separate cells via ultracentrifugation (Beaufay et al. 1974). In

the course of selective isolation of rare actinomycetes, we

applied the another way, rate zonal technique (Wilson, M. A. &

Cascarano, J., 1972), also was used to differentiate cells by

taking advantage of spore sedimentation speed under relatively

low centrifugal force. Figure 2 shows the distribution of soil

actinomycetes isolated from each sucrose fraction. Interestingly,

Nocardia were concentrated in the 20% fraction, while

streptomycetes were spread across a broad range of higher-

sucrose-concentration fractions. On the other hand, the

distributions of members of the genera Micromonospora and

Actinoplanes had peaks in the 10% or 20 - 30% sucrose

fractions, respectively. The different locations of peaks for

distinct actinomycete genera are presumed to reflect some

features of the cell surface layers (e.g., hydrophobicity) and/or

the distinct morphologies and motilities of different taxa.

The genus Nocardia comprises mycolic acid-containing

actinomycetes that have a tolerance for a number of antibiotics,

including at least one (chlortetracycline) that has been reported

(Orchard et al., 1977) to show selectivity for members of the

genus Streptomyces. Therefore, in order to improve the

recovery of members of the genus Nocardia, we examined the

combinational use of the sucrose-density gradient

centrifugation and chlortetracycline selection. As a result, we

succeeded in improving the selection of the Nocardia from soil

(Table 2). We then applied the sucrose density gradient

centrifugation technique to different kinds of soils, sediments,

and activated sludge, demonstrating the successful isolation of

Nocardia species from all of these samples (Table 3). The

numbers of the Nocardia isolates obtained were higher from

soil than from aquatic environments such as sediments and

activated sludge (Yamamura et al., 2003a).

2) Distribution of Nocardia species in different habitats

Taxonomic evaluation of these isolated Nocardia strains was

performed using restriction fragment length polymorphism

(RFLP) analysis based on the 16S rRNA gene. The soil

Nocardia isolates belonged to 4 species (Nocardia africana,

Nocardia asteroides, Nocardia salmonicida, and Nocardia

uniformis); however, aquatic Nocardia isolates represented 8

known species as well as a novel species candidate. Notably,

the larger number of species in aquatic samples contrasts with

the above observation that lower absolute numbers of Nocardia

isolates were recovered from aquatic environments.

Consequently, the sucrose density gradient centrifugation

method is expected to permit the isolation of a diverse range of

Nocardia, including novel species from soil and aquatic

environments (Yamamura, et al., 2003a,b; Yamamura et al.,

2005).

N. asteroides is a causative agents of nocardiosis. We

recovered isolates of this species from both soil and aquatic

samples. We evaluated the genomic diversity of our N.

asteroides isolates using repetitive extragenic element (REP) -

PCR, a fingerprinting technique that can discriminate strains

based on individual differences in genomic variation

(Yamamura et al., 2004). REP-PCR amplifies the DNA between

adjacent repetitive extragenic elements, and has been used for

typing in intra-species complexes (Olive, D. M. & Bean, P.,

1999; Stackebrandt, E. et al., 2002; Gürtler, V. & Mayall, B. C.,

2001). With our strains, the resulting fingerprints showed

characteristic patterns depending on the isolation source. This

result is expected to provide useful information, given that the

fingerprint pattern can be used for strain tracking of pathogenic

N. asteroides.

3) Selective isolation method for Mycobacterium

The genus Mycobacteria is known to be an important bacterial

group, and notably includes the pathogens responsible for

tuberculosis and leprosy (Cohn et al., 1997; Baumgart et al.,

1993). Members of this genus are universally present in soil as

saprophytes, commensals, and symbionts; characterization of

the genus has also focused on the presence of P450 proteins that

might allow these microbes to play a role in bioremediation by

degradation of aromatic hydrocarbons (Bastiaens et al., 2000;

Fig. 2 Distribution of actinomycete genera recovered by the sucrose

density gradient centrifugation method.

0

1

2

3

0% 10% 20% 30% 40% 50%

StreptomycesNocardiaActinoplanes

Micromonospora

Sucrose fraction

CF

U x

10

5/

sucro

se layer

Table 2. Selective isolation of Nocardia spp. from various samples using sucrose density-gradient centrifugation method

Sample

(no. of samples)

CFU x 103 / g of sample

Nocardiaa Other actinomycetes Total colonies

Soils from:

Cultivation field (10) 53.7 (25.7%) 85.6 209

Paddy field (2) 3.2 (9.2%) 17.9 34.7

Level-land forest (1) 104 (44.1%) 123 236

Sediments from:

Lake bottom (3) 0.02 (2.3%) 0.13 0.88

Moat bottom (3) 0.11 (5.7%) 0.90 1.92

Activated sludge (2) 0.53 (0.2%) 0.68 274

a Parenthesized numbers are values expressed as % of total colonies.

S5

Kelly et al., 2003). Phylogenetically, the genus Mycobacterium

belongs to the suborder Corynebacterineae, which also includes

the family Mycobacteriaceae. Most members of the suborder

Corynebacterineae contain mycolic acid in the cell wall. The

mycolic acids include long fatty acids, with lengths varying

from C22 to C100, that are linked to the peptidoglycan via

arabinogalactan molecules (Marrakchi et al., 2014). The genus

Mycobacterium has much longer chains of mycolic acid than

other mycolic acid containing genera. Methods for isolation of

members of the genus Mycobacterium from clinical specimens

have been proposed by many researchers; however, to our

knowledge, techniques for isolation from soil have been

reported only by Parashar et al. (2004). In short, Parashar’s

method for selective isolation of soil mycobacteria uses pre-

treatment with 3% (w/v) SDS plus 4% (w/v) NaOH, followed

by exposure to 2% (w/v) cetrimide. Based on the method

described in that paper, we expected that mycolic acid protects

cells from SDS attack, and we therefore employed SDS as a

selective agent for Mycobacterium (Yamamura, H. & Harayama,

S., 2007). Briefly, soil was suspended with olive oil and

centrifuged at 1,580 x g for 5 minutes to remove large soil

particles. Aliquots (100 µl) of the suspensions then were

overlaid on HV agar together with 50 µl of 20% (w/v) SDS, and

the plates were incubated at 30 °C for 2 weeks. After the

incubation period, a region where the emulsion was demulsified

appeared, and colonies of the genus Mycobacterium were

observed growing in the center of demulsification area (Fig. 3).

Demulsification is thought to be caused by water soluble

substances that diffuse from the Mycobacterium colonies.

Table 3. Selective isolation of Nocardia spp. from various samples

using sucrose density-gradient centrifugation method

Sample

(no. of samples)

CFU x 103 / g of sample

Nocardiaa Other

actinomy-

cetes

Total

colonies

Soils from:

Cultivation field (10) 53.7 (25.7%) 85.6 209

Paddy field (2) 3.2 (9.2%) 17.9 34.7

Level-land forest (1) 104 (44.1%) 123 236

Sediments from:

Lake bottom (3) 0.02 (2.3%) 0.13 0.88

Moat bottom (3) 0.11 (5.7%) 0.90 1.92

Activated sludge (2) 0.53 (0.2%) 0.68 274

a Parenthesized numbers are values expressed as % of total colonies.

Fig. 4 Phylogenetic tree of

Mycobacterium strains isolated by the

DOSE method. Numbers indicate

bootstrap values greater than 50%. The

tree was constructed using the neighbor-

joining method and Knuc values. The

bolded strains indicated Mycobacterium

isolates obtained in this study.

Fig. 3 Demulsification of olive-oil/SDS emulsion (DOSE) method for recovery from soil of members of the genus Mycobacterium.

S6

Determination of the 16S rDNA base sequence of all of isolates

revealed that these strains were closely related to known species

of fast-growing Mycobacteria (Fig. 4) . Finally, we developed

and confirmed the selective isolation method for the genus

Mycobacterium, which was named as demulsification of the

olive-oil/SDS emulsion (DOSE) method.

GENOMIC DATA APPLICATION FOR TAXONOMY

Motility is used in actinomycete taxonomy as a marker that

distinguishes isolates at the genus level; however, motility is

frequently difficult to observe in novel isolates (Suzuki et al.,

2001; Suzuki et al., 1999; Suzuki et al., 2001). Additionally,

novel genera may test as false-negatives for motility if cultured

under the wrong conditions. Therefore, we tried to develop a

supporting method to assess the potential for motility by testing

for the presence of a flagellin-encoding fliC gene in rare

actinomycetes (Yamamura et al., 2011). A pair of actinomycete

flagellin gene-specific primers (Table 4) was designed based on

fliC sequences from the published genome sequences of three

relevant species. The resulting primers successfully amplified

flagellin genes from 21 isolates of the genus Actinoplanes, a

genus that is representative of motile actinomycetes.

Interestingly, the PCR-amplified products fell into two classes,

with lengths of 1.2 kb and 0.8 kb (Fig. 5). The difference in size

reflected insertion/deletion of sequences encoding a variable

region located in the central part of the flagellin protein.

Generally, when gene deletion occurs, the resulting protein

cannot fold correctly (yielding an inactive conformation) or is

encoded as a truncated peptide. However, prediction (using

SWISS-MODEL) of the 3D structure of the proteins encoded

by the 0.8-kb fragments suggested that these proteins would

retain a conformation that would permit the formation of

flagella (Fig. 6). We expect that the detection of the presence of

fliC sequences will be of use in supporting the observation of

motility in novel rare actinomycete isolates. Conversely, the

failure to detect a flagellin-encoding gene might be used to

verify results that are negative by the classic motility assay.

CONCLUSION

Recent proposals have suggested dramatic increases in the

number of novel genera and species of actinomycetes, but

methods for selective isolation of such genera have not yet been

established. A major challenge has been a technique for

reducing the number of the colonies belonging to the genus

Streptomyces, which has been an important factor in

establishing new selective isolation methods. Previously,

several researchers developed selective isolation methods, as

summarized by Hayakawa (2008), Goodfellow (2010,) and

Tiwari, K. & Gupta, R. K. (2013). These several methods for

isolation of rare actinomycetes employed combinations of

physical stress (such as dry heat) and antibiotics. However,

since the number of stress conditions is limited, alternative

techniques are needed. Nowadays, the development of novel

selective isolation methods can be a challenge, but such

methods are expected to stimulate the research of

actinomycetologists around the world. In addition, recent

progress on taxonomy by molecular genetics has facilitated the

speciation of microbes. For example, genome analysis is

extremely useful not only as a tool to evaluate the

pharmaceutical potential of actinomycetes but also as a

taxonomic tool (Zerikly, M. & Challis, G. L., 2009; Ikeda, H.,

2017; Jensen, P. R., 2010, Ramasamy, D. et al., 2014). As next-

generation sequencing technology becomes cheaper and more

widespread in the near future, this method is expected to

become an essential tool for classification, perhaps even

displacing the use of prokaryotic 16S rDNA (Ramasamy, D. et

al., 2014). Furthermore, genomic information is expected to

provide supporting data for taxonomic classification, as we

noted in the present review with regards to the use of flagellin

sequences to complement the results of motility assays.

In this review, several unique selective isolation methods

were introduced. Specifically, sucrose density gradient

centrifugation can be used to selectively enrich for members of

the genus Nocardia by distinguishing actinomycete spores on

the basis of differences in sedimentation speed. In addition, the

DOSE method can be used to isolate members of the genus

Fig. 5 Agarose gel electrophoresis of putative flagellin-encoding genes

following PCR amplification from selected Actinoplanes spp. using

the 5F_Fla + 1219R_Fla primer pair. 1, A. missouriensis

NBRC102363T; 2, A. missouriensis NBRC13243T; 3, A. brasiliensis

NBRC13938T; 4, A. arizonaensis NBRC14837T; 5, A. consettensis

NBRC14913T; 6, A. auranticolor NBRC12245T; 7, A. campanulatus

NBRC12511T; 8, A. lobatus NBRC12513T; 9, A. capillaceus

NBRC16408T; M, 100-bp DNA ladder.

Table 4. Gene-specific primers for amplification of flagellin-encoding

sequences

Name Sequence (5’ to 3’)

5F_Fla GTC TYC GCA TCA ACC AGA ACA TCG

1219R_Fla GCA CGC CCT GCG RGG MCT GGT TCG CG

Fig. 6 Structural prediction of the type I and II flagellins by SWISS-

MODEL. (a) Type I flagellin predicted from the genome of the A.

missouriensis NBRC 102363T. (b) Type II flagellin predicted from the

product from A. lobatus NBRC 12513T. Almost entirely

of flagellin monomers have four globular domains (D0, D1, D2 and

D3), however, the type II structure in Actinoplanes losing D3 domain.

The domains of D0 to D2 corresponding to “knob-like projection” is

conserved, and which is contribute to stabilizing the conformation of the

flagellin protein and flagellum fibers.

S7

Mycobacterium based on the ability to demulsify an emulsion

of SDS and olive oil. Novel actinomycetes at the genus level

are increasingly being proposed, leading to increases every year

in the number of actinomycete genera, but strategic selective

isolation methods for those actinomycetes have not yet been

established. Further identification of novel rare actinomycetes

will require applying new approaches to these isolation methods,

including the incorporation of technological innovation.

ACKNOWLEDGMENTS

It is our great honor to have received the SAJ Hamada

Award for 2013. We thank our many collaborators and members

of our laboratory for their excellent work, as described in this

article. This work was supported in part by a grant from the New

Energy and Industrial Technology Development Organization

(NEDO) of Japan, and by the Institute for Fermentation, Osaka

(IFO). I also would like to express my thanks to my supervisor,

Prof. Masayuki Hayakawa, for his constant help and

suggestions.

REFERENCES

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fractionation procedure for the isolation of frankiae from

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S9

Publication of Award Lecture

The Society for Actinomycetes Japan Hamada Award 2013,

Dr. Hideki Yamamura

“Unique techniques for selective isolation of rare actinomycetes”

Actimomycetologica (2017) 31 [2], S3-S9.

Division of Applied Biological Sciences, Interdisciplinary Graduate School of Medicine

and Engineering, University of Yamanashi, Takeda-4, Kofu 400-8511, Japan

S10

61th Regular Colloquium

Date: Nov. 16 (Thu), 2017 Place: Institute of Microbial Chemistry

Program: 1. “Secondary metabolites from lichen and cultured mycobiont of lichen”

Kaoru KINOSHITA (Meiji Pharmaceutical University)

2. “Endosymbiotic interactions of Gram-negative bacteria with fungal hosts”

Kenji KAI (Osaka Prefecture University)

3. “Development of microbial resources for human microbiome research”

Mitsuo SAKAMOTO

(Microbe Division/Japan Collection of Microorganisms (JCM), RIKEN BioResource Center,

PRIME, Japan Agency for Medical Research and Development (AMED))

4. “Time-dependent changes of a soil microbiome and microbial networks”

Hiromi KATO (Graduate School of Life Sciences, Tohoku University)

S11

The 2018 (33rd) Annual Meeting of the Society for Actinomycetes Japan

Dear All,

The 2018 (33rd) annual meeting of SAJ will be held in September 2018 in Tokyo, Japan. Your presence and submitting papers are highly appreciated. Updated information will be provided on the SAJ Website (http://www.actino.jp/index-e.html).

We are looking forward to meeting you there.

Best Regards,

Koji Ichinose, PhD Chair Person The 2018 Annual Meeting of the Society for Actinomycetes Japan (Musashino University, Research Institute of Pharmaceutical Sciences)

General Outline

Dates: September 11 (Tue) - 12 (Wed), 2018 Venue: Musashino University Ariake Campus

(https://www.musashino-u.ac.jp/en/traffic_map/) Address: 3-3-3 Ariake, Koto-ku, Tokyo 135-8181, Japan TEL: +81-3-5530-7333

Deadline for submission of abstracts will be in early July, 2018. Reception: September 11 (Tue), 2018 at Hotel Sunroute Ariake

(http://www.hotelsunrouteariake.jp/) Scientific program:

Invited lectures, SAJ award lectures, and contributed paper sessions (oral/poster) will be arranged.

S12

Online access to The Journal of Antibiotics for SAJ members

Eligible members of SAJ can access to online issues of The Journal of Antibiotics (JA)

by taking following steps;

1. Open the SAJ official website (URL: http://www.actino.jp/) and click the banner of JA.

2. To register, enter your Membership number (10-digit figures starting with 154), First

name, Last name, and E-mail address to receive a password and click 'Send'. You can

find your Membership number on the envelope from SAJ.

3. Then, you will receive your password from SAJ.

4. Open the SAJ official website (URL: http://www.actino.jp/) and click the banner of JA

again. To access the JA website, enter Membership number and password and click

'Login'.

5. Upon recognition of Membership number and password, SAJ site relays the access to

the journal's website on nature.com

6. In the journal's website on nature.com, contents are freely available. Members can find

the article from current issue table of contents, or archive issues list. Click 'PDF' or

'HTML' link of each article to read full contents.

Please note;

Unique set of Membership number and password is issued and provided to each

eligible members of SAJ. Members are not allowed to distribute this information to the

third person or third parties.

Depending on the network environment there's a case where access to full contents is

not permitted even though Membership number and password is correct. In such case

please contact us by email for alternative access method. When contacting please provide

your membership number and password, and specify name and version of your Internet

browser.

RBA Helpdesk- The Journal of Antibiotics

E-mail : ja@natureasia.com

S13

日本放線菌学会誌

会 報

第 31巻 2号

— 目 次 —

受賞論文掲載のお知らせ･････････････････････････････････････････････････････････1

浜田盛之博士が世界微生物保存機関連盟 Skerman賞を受賞･･･････････････････････････2

2017年度（第 32回）日本放線菌学会大会プログラム････････････････････････････････3

2018年度（第 33回）日本放線菌学会大会のご案内 ･････････････････････････････････9

2017年度（第 32回）日本放線菌学会感想記････････････････････････････････････････10

第 61回日本放線菌学会学術講会 ･････････････････････････････････････････････････12

日本放線菌学会賛助会員 ･････････････････････････････････････････････････････ 18

著作権について･･･････････････････････････････････････････････････････････････ 18

1

受賞論文掲載のお知らせ

2013年度浜田賞受賞 山村 英樹 博士

（山梨大学生命環境学部）

「希少放線菌のユニークな選択分離法の構築と新規分類群の提案」

Unique techniques for selective isolation of rare actinomycetes

Hideki Yamamura

Actinomycetologica (2017) 31 [2], S3-S9.

2

浜田盛之博士が世界微生物保存機関連盟 Skerman 賞を受賞

製品評価技術基盤機構バイオテクノロジーセンター（NBRC）の浜田盛之博士が、世界微生物保存機関連

盟（WFCC: World Federation for Culture Collections） Skerman Award for Microbial Taxonomy を受

賞し、7 月 17 日～21 日にシンガポールで開催された世界微生物株保存会議 (The 14th International

Conference on Culture Collections（ICCC14）)において授賞式及び受賞講演が行われました。この賞

はオーストラリアの著名な細菌学者 V. B. D. Skerman 博士を記念して設けられた微生物分類学において

顕著な業績を上げた 40 歳未満の研究者に贈られる賞で、日本人の受賞は浜田博士が初めてとなります。

今までにベルギー・ゲント大学の Peter Vandamme 教授をはじめ，受賞者はその後世界の微生物分類学を

牽引しています。放線菌の研究での受賞は 2007 年の Wen-Jun Li 博士(当時 Yunnan University、中国)

に次いで 2 人目で、受賞タイトルは「非菌糸状放線菌の分離と分類に関する研究」（Studies on the

isolation and taxonomy of non-filamentous actinobacteria）になります。放線菌の中でも、これま

で選択分離が困難で多様性の解明が遅れていた非菌糸状放線菌（アクチノバクテリア）の選択分離手法

を開発し、9 新属 33 新種を発見・提唱したことで、アクチノバクテリアの生態学的多様性の解明と分類

学の発展に寄与したこと、NBRC 放線菌コレクションの充実への貢献，アジア諸国との共同研究を通じた

人材育成などが高く評価されました。浜田博士は 2015年に日本放線菌学会浜田賞を受賞されていますが、

業績が世界から評価されたことで、今後の更なる活躍が期待されます。

浜田博士盛之と Prof. Desmeth (WFCC 会長)

3

第３２回（２０１７年度）日本放線菌学会大会プログラム

９月７日（木）

８時１５分：受付開始

９時００分：開会の辞

９時１０分：一般講演

Ｏ-1 MS ネットワーク手法を利用した

Mycobacterium avium complexに対する新規抗菌物

質の探索研究

○細田 莞爾 1, 小山 信裕 1, 尾仲 宏康 2, 金本 昭

彦 3, 供田 洋 1（1北里大院・薬, 2東大院・農, 3OP Bio

社）

Ｏ-2 海洋由来放線菌 OPMA02852株の産生す

る抗 MAC 活性物質 steffimycin 類に関する研究

○茂野 聡 1, 小山 信裕 1, 金本 昭彦 2, 供田 洋 1（1

北里大院・薬, 2OP BIO 社）

Ｏ-3 海洋深層水の微生物群集構造と放線菌

分離株の抗癌活性について

○今田 千秋 1, 梁 太熙 1, 山田 勝久 2, 中山 二郎 3,

寺原 猛１, 小林 武志 1（1東京海洋大, 2株式会社デ

ィーエイチシー, 3九州大）

Ｏ-4 Anti-biofilm activities from marine

actinomycetes against Staphylococcus aureus

○Kantinan Leetanasaksakul1, 2, 3, Suthathip

Kittisenachai4, Sittiruk Roytrakul4, Arinthip

Thamchaipenet1, 3（1Dep. Genetics, Fac. Sci., 2Inter.

Grad. Prog. Genetic Engineering, Grad. Sch.,

3CASTNAR NRU-KU Kasetsart Univ. Thailand,

4Proteomics Res. Lab. BIOTEC NSTDA Thailand）

１０時１０分：休憩

１０時２５分：一般講演

Ｏ-5 Goadsporin とそのターゲットタンパク

質 Ffh の相互作用の解析

○金田 彬 1, 菅井 佳宣 1, 浅水 俊平 1, 千田 俊哉 2,

尾仲 宏康 1（1東大院・農, 2高エネ研）

Ｏ-6 Gordonia 属細菌におけるカロテノイド

生産の光誘導メカニズムの解析

榮山 新, 田島 侑, 荒木 知珠, 角 悟, 高野（白鳥）

初美, 上田 賢志, ○高野 英晃（日大・生資科・生命

研）

Ｏ-7 23S rRNA 遺伝子変異が Streptomyces 属

放線菌の自然突然変異の発生に及ぼす影響の解析

○星野 颯 1, 今井 優 2, 濵渦 亮子 3, 越智 幸三 4,

保坂 毅 3（1信州大院・総合理工, 2Northeastern Univ., 3信州大・IBS-ICCER, 4広工大・生命）

Ｏ-8 複合培養を利用した希少放線菌におけ

る潜在的二次代謝能の覚醒

○星野 翔太郎 1, 淡川孝義 1, 尾仲 宏康 2, 阿部 郁

朗 1（1東大院・薬, 2東大院・農）

Ｏ-9 二次代謝産物増強のための

“Metabolism Remodeling” 技術の構築

田中 幸徳，伊澤 真澄，平賀 良知，○越智 幸三（広

島工大・生命学部）

１1 時４０分：昼休み

１３時００分：平成２９年度総会

１３時３０分：平成２９年度授賞式

１３時５０分：受賞講演

大村賞（学会賞）

日本及びアジア地域の放線菌多様性の研究と

NBRC 放線菌リソースの充実

田村 朋彦

（独立行政法人製品評価技術基盤機構 バイオテ

クノロジーセンター）

功績功労賞

希少放線菌属の探索・発見に関する研究および学

会への貢献

浅野 行蔵

（北海道大学大学院農学研究院名誉教授, 旭川食

品産業支援センターセンター長）

浜田賞（研究奨励賞）

植物由来放線菌の分離とその応用研究

稲橋 佑起

（北里大学北里生命科学研究所）

１５時１５分：休憩

１５時３５分：ポスター紹介（前半 P1 ~ P28）

4

１６時２５分：ポスター紹介（後半 P29 ~ P56）

１７時１５分：ポスター発表（奇数番号）

１８時１５分：休憩・移動

１９時００分：懇親会

９月８日（金）

８時１５分：受付開始

９時００分：一般講演

Ｏ-10 プレニルインドール化合物

carquinostatin A の生合成研究

○小林 正弥 1, 新家 一男 2, 西山 真 1, 葛山 智久 1

（1東大・生物工学セ, 2産総研）

Ｏ-11 An unprecedented glutamate epimerase

for bacterial peptidoglycan biosynthesis

○Ruoyin Feng1, Yasuharu Satoh2, Yasushi Ogasawara2,

Tohru Yoshimura3, Tohru Dairi（1Grad. Sch. Chem. Sci.

Eng., Hokkaido Univ., 2Grad. Sch. Eng. Hokkaido

Univ.,

3Grad. Sch. Bioagric. Nagoya Univ.）

Ｏ-12 Streptothricin 類縁生合成遺伝子群に見

出した aminoacyl-tRNA 依存型ペプチド合成酵素

における基質認識機構の解析

○丸山 千登勢 1, 松田 貫暉 1，橋本 絢子 2, 新家

一男 3，濱野 吉十 1（1福井県大・生物資源, 2JBIC, 3産総研）

９時４５分：休憩

１０時００分：特別講演

Harnessing synthetic biology for fine and speciality

chemical production

高野 恵理子

（University of Manchester, UK）

網羅的リソースを活用した大腸菌システムズ生物

学

森 浩禎

（奈良先端科学技術大学院大学）

１１時１５分：ポスター発表（偶数番号）

１２時１５分：昼休み

（１１時４５分〜１３時２５分：ポスター発表賞

投票）

１３時３０分：一般講演

Ｏ-13 落葉菌分離のすすめ - 新規分離法と分

離株の系統的新規性 -

○村松 秀行, 吉田 珠実, 高橋 清香, 五十嵐 雅之

（微化研・第 2 生物活性）

Ｏ-14 高感度スクリーニング方法を用いたセル

ラーゼ活性を有する放線菌の探索

○松田 高宜, 松永 尚之, 近藤 公彦, 和田 真典,

鈴木 伸一（bits）

Ｏ-15 大気中の水素を利用する放線菌と植物

の共生関係の解明

○菅野 学, 玉木 秀幸, 加藤 創一郎, 鎌形 洋一

（産総研・生物プロセス）

Ｏ-16 16S rDNA 配列が 1 塩基違いの株間でも

別種であれば共通する二次代謝遺伝子クラスター

は少ない

○小牧 久幸 1, 桜井 健太 1, 細山 哲 1, 木村 明音 1,

市川 夏子 1, 五十嵐 康弘 2, 田村 朋彦 1（1NBRC, 2

富山県大・工）

１４時４０分：ポスター賞授賞式

１４時５０分：次期大会長挨拶

１４時５５分：閉会の辞

（１５時終了）

ポスター発表

P-1 富山湾深層水からの放線菌分離：分離株

の系統解析ならびに二次代謝生産プロファイル解

析

○荻野 景子, 春成 円十朗, 五十嵐 康弘 （富山県

大・生工セ）

P-2 東京湾より分離された Cr(Ⅵ) 耐性放線

菌の諸性状

○井土 悠, 寺原 猛, 小林 武志, 今田 千秋（東京

海洋大院・海洋科学技術研究科）

P-3 海底堆積物からのバイオサーファクタ

ント生産放線菌の分離と諸性状

○苗村 卓弥, 寺原 猛, 小林 武志, 今田 千秋（東

京海洋大院・海洋科学技術研究科）

P-4 淡水糸状藻から分離された放線菌の分

5

類学的多様性

○林 卓磨 1, 山村 英樹 1, 浜田 盛之 2, 芹澤 如比

古 3, 芹澤（松山）和世 3, 中川 洋史 1, 早川 正幸1 （1山梨大院・生命環境, 2NITE・NBRC, 3山梨大

院・教育）

P-5 木材堆肥に生息する放線菌群の多様性

と諸性状

○高野（白鳥）初美 1, 黒葛原 拓也 1, 藤田 耀平 1,

市川 直人 1, 榊田 達哉 1, 石井 匡志 2, 高野 英晃1, 上田 賢志 1（1日大・生資科・生命研, 2アゴラ造

園株式会社）

P-6 Micromonosporaceae 科放線菌の細胞壁

アミノ酸分析と分類

◯武 晃 1, 稲橋 佑起 1, 2, 中島 琢自 1, 2, 塩見 和朗1, 2, 大村 智 1, 高橋 洋子 1, 2,松本 厚子 1, 2（1北里

大・生命研, 2北里大院・感染制御）

P-7 新奇ペプチドグリカン構造を有すると

推定されるアクチノバクテリア 2 新属の提唱

○浜田 盛之, 斉藤 里美, 柴田 千代, 田村 朋彦

（製品評価技術基盤機構・NBRC）

P-8 だだちゃ豆の根圏放線菌の有する IAA

生産能力

○佐々木 伸啓 1, 斎藤 菜摘 2（1鶴岡高専・生産シ

ステム工学・応用化学，2鶴岡高専・創造工学）

P-9 自然土壌から共分離された放線菌とミ

コール酸含有細菌の相互作用の解析

○加藤 愛美, 浅水 俊平, 菅井 佳宣, 尾仲 宏康

（東大院・農）

P-10 アングサイクリン生合成遺伝子を指標に

して探索した放線菌の代謝物解析

○川崎 崇 1, 黄瀬 智史 1, 金森 啓太郎 1, 松尾 洋

孝 2, 今村 信孝 1（1立命館大・薬, 2北里大・生命

研）

P-11 Streptomyces coelicolor の自己胞子発芽

抑制物質の探索

○寺澤 慶彦 1, 田中 修平 1, 勝山 陽平 2, 川出 洋 1,

大西 康夫 2, 夏目 雅裕 1（1農工大院・農, 2東大院・

農生科）

P-12 エルゴステロール樹脂を用いた新規物

質の探索

○伊豆田 祥子 1, 宮野 怜 1, 松本 厚子 1, 2, 三浦 宏

美 1, 2, 野中 健一 1, 2, 高橋 洋子 2, 大村 智 2, 中島

琢自 1, 2（1北里大・感染制御, 2北里大・生命研）

P-13 植物分離放線菌株 Allostreptomyces sp.

K12-0794 株が生産する新規物質について

○須賀 拓弥 1, 2, 木村 徹 1, 廣瀬 友靖 1, 2, 稲橋 佑

起 1, 2, 岩月 正人 1, 2, 武 晃 2, 野中 健一 1, 2, 松本

厚子1, 2, 砂塚 敏明1, 2, 塩見 和朗1, 2, 高橋 洋子2, 大

村 智 2, 中島 琢自 1,2（1北里大院・感染制御, 2北

里大・生命研）

P-14 メナキノン新規生合成経路阻害剤の探

索と単離・構造解析

○佐藤 洋平 1, 小笠原 泰志 2, 大利 徹 2（1北大院・

総合化学, 2北大院・工）

P-15 Roseophilin 生産菌が生産する新規

prodigiosin

○木股 祥子, 松田 拓也, 水津 佑太, 早川 洋一

（東理大・薬）

P-16 放線菌様細菌 Thermosporothrix

hazakensis が生産する抗生物質に関する研究

○佐藤 実人 1, 天野 昭一 1, 矢部 修平 2, 横田 明 2,

吉成 知也 3, 降旗 一夫 4, 作田 庄平 4, 上田 賢志1, 高野 英晃 1（1日大・生資科, 2東北大院・農, 3

国立衛研, 4東大院・農）

P-17 真菌の形態変化を指標とした新規抗真

菌物質 YO15001A, B の単離

○山本 甲斐, 二村 友史, 長田 裕之（理研 CSRS・

ケミカルバイオロジー研究グループ）

P-18 Actinomycetospora sp. YM25-058 株が生

産する新規骨格物質 tatemasporine

に関する研究

木村 徹 1, 須賀 拓弥 1, 2, 森 祥子 3, 菅原 孝太郎 3，

稲橋 佑起 1, 2, 塩見 和朗 1, 2, 高橋 洋子 2, 大村 智2, 中島 琢自 1, 2（1北里大院・感染制御, 2北里大・

生命研, 3サントリー生命科学財団）

P-19 新規 4’-acetyl-chrysomycin A, B の構造

と生物活性

○和田 俊一, 澤 竜一, 岩波 史樹, 永吉 美穂, 久

保田 由美子, 飯島 希昌子, 林 千草, 渋谷 優子,

波多野 和樹, 五十嵐 雅之, 川田 学（微化研）

P-20 希少放線菌 Amycolatopsis sp. ML1-hF4

株の生産する新規化合物 pargamicins A, B, C, Dの

構造解析および生物活性

○橋爪 秀樹, 山下 和真, 久保田 由美子, 林 千草,

和田 俊一, 原田 滋子, 澤 竜一, 五十嵐 雅之（微

生物化学研究所）

P-21 Discovery of a novel polyketide through

heterologous expression of an uncharacterized type

I PKS cluster

○Ivy Grace Umadhay Pait1, Shigeru Kitani1, Farah

Wahidah Roslan1, Dana Ulanova1, Masayoshi Arai3,

Haruo Ikeda2, Takuya Nihira1, 4（1International Center

6

for Biotechnology, Osaka Univ., 2Kitasato Institute for

Life Sciences, Kitasato Univ., 3Graduate School of

Pharmaceutical Sciences, Osaka Univ., 4MU-OU

Collaborative Research Center for Bioscience and

Biotechnology, Faculty of Science, Mahidol Univ.）

P-22 Plasmid loss in Streptomyces rochei

7434AN4 induces silent secondary metabolite

production

○Yosi Nindita1, Kuninobu Inada2, Amirudin Akhmad

Fauzi1, Haruyasu Kinashi1, Kenji Arakawa1 （1Dept.

Mol. Biotechnol., Grad. Sch. AdSM, Hiroshima Univ.,

and 2N-BARD, Hiroshima Univ.）

P-23 Streptomyces incarnatus の RpoB 遺伝子

変異株の生産する二次代謝産物の化学分析

○早瀬 真邑 1, 田村 隆 2, 逸見 光 3, 小谷 真也 1（1

静大院・創造科学技術, 2岡大院・環境生命, 3農研

機構）

P-24 酸や熱ショックが S. incarnatus のシネ

フンギン生産に及ぼす影響

中島 佑里子，根本 理子，稲垣 賢二，○田村 隆（1

岡山大院・環境生命）

P-25 単コロニー化が放線菌の表現型に及ぼ

す影響の解析とその活用による潜在的二次代謝産

物生産

○丸山 友子 1, 森本 諒 2, 濱渦 亮子 3, 小谷 真也 4,

保坂 毅 1, 2, 3（1信州大院・総合理工, 2信州大・農, 3

信州大・バイオメディカル研, 4静岡大・農）

P-26 Four butenolides from Streptomyces

albus J1074 stimulate avermectin production in

Streptomyces avermitilis

○Nguyen Bich Thao, 木谷 茂, 仁平 卓也（阪大・

生物工学国際交流セ）

P-27 Analysis of combined-culture induced

specialized metabolites with antibiosis from

Streptomyces sp. HOK021

○Abrory Agus Cahya Pramana1, Shumpei Asamizu1,

Yoshinori Sugai1, Hiroyasu Onaka1

（1Grad. Sch. Agri. Life Sci., Univ. of Tokyo）

P-28 複合培養によって生産されるテトラヒ

ドロキノリン化合物の解析

○下村 杜人 1, 尾崎 太郎 1, 杉山 龍介 2,西村 慎一 2,

浅水 俊平 1, 掛谷 秀昭 2, 尾仲 宏康 1 （1東大院・

農, 2京大院・薬）

P-29 Isolation and structure determination of

a new thiopeptide globimycin from Streptomyces

globisporus based on genome mining

○Issara Kaweewan1, Hisayuki Komaki2, Hikaru

Hemmi3, Shinya Kodani1（1Grad. Sch. Integ. Sci.

Shizuoka Univ., 2 NBRC, 3 NARO）

P-30 ゲノムマイニングによる ε-PL 類縁ホモ

ポリアミノ酸の探索 poly-D-2,4-diaminobutyric

acid の発見

○福本 響, 老川 典夫, 山中 一也（関西大・化生工）

P-31 ε-Poly-L-lysine 合成酵素（Pls）における

タンデム縮合ドメインの機能解析

○阿部 修平, 老川 典夫, 山中 一也

（関西大院・化生工）

P-32 放線菌のメロテルペノイド生合成にお

ける普遍的脱アミノ化機構の解析

○野口 智弘, 工藤 慧, 西山 真, 葛山 智久（東

大・生物工学セ）

P-33 放線菌におけるアミノ基キャリアタン

パク質を介して生合成される非タンパク性アミノ

酸の修飾機構に関する研究

○黒澤 菫 1, 松田 研一 1, 長谷部 文人 1, 葛山 智

久 1, 西山 真 1（1東大・生セ）

P-34 Studies on secondary metabolic pathway

mediated by type II amino-group carrier protein

(AmCP) in Streptomyces sp.

○Muhammad Prima Putra1, Kazuhiro Naito1, Kenichi

Matsuda1, Takeo Tomita1, Kazuo Shin-ya2, Tomohisa

Kuzuyama1, Makoto Nishiyama1（BRC UTokyo1,

AIST2）

P-35 アクチノロジン生合成における連続水

酸化反応機構の解析（第 3 報）

○森隆 一郎 1, 田口 貴章 1, 金井 祐城 1, 丸和 稔 1,

熊本 卓哉 2, 岡本 晋 3,市瀬 浩志 1（1武蔵野大・

薬, 2広島大院・医歯薬保健, 3農研機構）

P-36 放線菌由来アルカロイド SB-203208 の

生合成研究

○淡川 孝義 1, 胡 志娟 1, 2, 阿部 郁朗 1

（1東大院・薬, 2浙江大・海洋）

P-37 BD-12生合成におけるN-formimidoyl基

転移酵素の酵素学的諸性質

○新倉 春香 1, 丸山 千登勢 1, 小笠原 泰志 2, 大利

徹 2, 加藤 康夫 3,

濱野 吉十 1（1福井県大・生物資源, 2北大・工, 3

富山県大・生工研セ）

P-38 RiPP-polyketide ハイブリッド化合物の

生合成に関与する GNAT 型アシル基転移酵素の解

析

○菅井 佳宣 1, 千田 美紀 2, 小野 拓人 1, 浅水 俊平

7

1, 千田 俊哉 2, 尾仲 宏康 1（1東大院・農, 2高エネ

研）

P-39 カプラザマイシン生合成に関与する特

異なメチル基転移酵素の機能解析

○白石 太郎 1, 五十嵐 雅之 2, 西山 真 1, 葛山 智

久 1（1東大・生物工学セ, 2微化研）

P-40 リベロマイシン生合成に関わる RevM

の機能解析

〇鬼頭 奈央子 1,高橋 俊二 1, 佐藤 裕美 1, 奥村 英

夫 2, 熊坂 崇 2, 長田 裕之 1（1理研 CSRS, 2JASRI）

P-41 植物アルカロイド分解に関わる放線菌

由来菌体外酵素の解析

○熊野 匠人, 栗崎 誠, 橋本 義輝, 小林 達彦（筑

波大・生命）

P-42 微生物による N-ヘテロ三環式化合物の

代謝

○永久保 利紀, 熊野 匠人, 橋本 義輝, 小林 達彦

（筑波大院・生命環境）

P-43 セルロース分解放線菌 Streptomyces

thermocarboxydus C42 由来のセルラーゼ遺伝子産

物の機能解析

○春日 和, 木村 花菜子, 相原 亜紀奈, 山本 莉奈,

友常 久実子, 牟田口 祐太，志村 洋一郎, 小嶋 郁

夫（秋田県大・生資）

P-44 特異生合成マシナリーの解明を目指し

たアゾキシアルケン化合物の構造および生合成遺

伝子解析

○達川 綾香 1, 岸本 拓也 1, 福本 敦 2, 安齊 洋次

郎 2, 荒川 賢治 1（1広大院・先端研・分子生命, 2

東邦大・薬）

P-45 Streptomyces rochei のシグナル分子生合

成における P450 モノオキシゲナーゼ遺伝子の機

能解析

○手島 愛子, 波多江 希, 津田 直人, 荒川 賢治

（広大院・先端研・分子生命）

P-46 ストレプトゾトシン（STZ）生産菌

Streptomyces achromogenes subsp. streptozoticus の

ゲノム解析と生合成遺伝子の探索

○山本 美也子, 黒田 照夫, 杉山 政則, 熊谷 孝則

（広大院・医歯薬保健学）

P-47 希少放線菌 Actinoplanes missouriensis の

胞子嚢特異的な遺伝子発現を制御する σ 因子 FliA

の機能解析

○橋口 優一朗, 手塚 武揚, 大西 康夫（東大院・農

生科・応生工）

P-48 抗生物質生産を誘導するブテノライド

型シグナル分子の分子多様性解析

○住吉 美保，手島 愛子，荒川 賢治

（広大院・先端研・分子生命）

P-49 アクチノロージンに結合する分泌タン

パク質

○西山 辰也 1, 橋本 義輝 2, 髙野 英晃 1 , 熊野 匠人2, 小林 達彦 2, 上田 賢志 1

(1日大生資科・生命セ,2筑波大院・生命環境)

P-50 新たな光センサー型転写調節蛋白質

LitR

○角 悟, 高野（白鳥）初美, 上田 賢志, 高野 英晃

（日大・生資科・生命研）

P-51 Streptomyces sp. K202 におけるK+チャネ

ル KcsA2 と Cs+の蓄積に関する研究

○飯坂 洋平 1, 福本 敦 1, 太田 瑛文 1, 酒井 藍 1,

桑原 千雅子 2, 杉山 英男 3,加藤 文男 1, 安齊 洋次

郎 1（1東邦大・薬, 2神奈川衛研, 3松本大院・健康

科学）

P-52 Corynebacterium glutamicum のグルタミ

ン酸生産に関わるメタボロンの探索と解析

○山﨑 史 1, 2, 村井 恵一 1, 西山 真 1, 古園 さおり1, 3（1東大・生物工学セ, 2協和発酵バイオ, 3 理研

CSRS）

P-53 Streptomyces属放線菌での抗生物質リン

コマイシンのホルミシス効果に関与する鍵因子の

探索と解析

○石塚 美咲 1, 下野 和真 2, 向井 慶一郎 2, 今井 優3, 越智 幸三 4, 保坂 毅 1, 2, 5

（1信州大院・総合理工, 2信州大・農, 3Northeastern

Univ., 4広工大・生命,5信州大・バイオメディカル

研）

P-54 ファージ由来 integrase による

excisionase 非依存的な切出し反応

○小松 護, 池田 治生（北里大・北里生命研）

P-55 六価クロム還元性放線菌 Flexivirga alba

ST13T株の培養菌体を用いたクロム酸存在下にお

ける亜セレン酸還元とナノ微粒子合成

○阪口 利文 1, 2, 馬越 智也 2, 金森 大至 1, 杉山 友

康 3, 岡村 好子 4（1県立広島大・生命科, 2県立広

島大・環境科, 3東京工科大・応用生,4広大院・先

端研）

P-56 希少放線菌 Pseudonocardia 属菌株を用

いた農業用微生物資材の開発

○半揚 涙 1, 山村 英樹 1, 中川 洋史 1, 中込 武文 2,

早川 正幸 1（1山梨大院・生命工, 2甲信食糧株式会

社）

8

P-57 口頭発表 Ｏ-1

P-58 口頭発表 Ｏ-2

P-59 口頭発表 Ｏ-4

P-60 口頭発表 Ｏ-5

P-61 口頭発表 Ｏ-7

P-62 口頭発表 Ｏ-8

P-63 口頭発表 Ｏ-10

P-64 口頭発表 Ｏ-11

9

2018 年度 (第 33 回 )日本放線菌学会大会のご案内

大会長 市瀬 浩志

(武蔵野大学薬学部・薬学研究所)

2018 年度日本放線菌学会大会は、武蔵野大学有明キャンパスにて開催することになりました。2020 年

東京五輪で競技会場が集中する有明地区は、都心や空港からのアクセスも良く、情報発信や企業活

動が活発な環境に恵まれています。多くの皆様のご参加を心よりお待ち申し上げます。詳しい情報

は日本放線菌学会のウェブサイト(http://www.actino.jp/index-j.html)を通じてご案内いたし

ます。

大会ウェブサイトは整備次第公開の予定です。

概 要

期日:平成 30 年 9 月 11 日(火)，12（水)

会場: 武蔵野大学有明キャンパス

〒135-8181 東京都江東区有明 3 丁目 3番 3 号

TEL: 03-5530-7333 https://www.musashino-u.ac.jp/ariake/

交通:

・りんかい線 国際展示場駅から徒歩 7 分

・ゆりかもめ 国際展示場正門駅から徒歩 6 分

・羽田空港よりモノレール・りんかい線経由で 45 分

講演申込、講演要旨提出、大会参加の事前申込:平成 30 年 7 月上旬締切予定

懇親会

日時:平成 30 年 9 月 11 日(火)18:30～20:30 (予定)

会場:ホテルサンルート有明 (http://www.hotelsunrouteariake.jp/)

プログラム（案）

1. 一般講演：口頭発表とポスター発表

2. 受賞講演

3. 特別講演：「天然物を基盤としたケミカル・バイオロジー」

「名古屋議定書締約国となって１年」（いずれも仮題）を予定

10

第 32 回日本放線菌学会年会 感想記

9/7-8に日本放線菌学会第 32回大会を長野県長野市で開催しました。全国から放線菌およびその類縁

菌を対象とする微生物研究者を中心に 163 名(スタッフを除く)が集まり、分類学・スクリーニング・二

次代謝研究などの伝統的な応用微生物学から、進化・生合成化学・分子構造科学・分子生物学・代謝工

学・ゲノム科学・システム生物学などの先端生命科学までカバーする広範な研究発表がありました。学

会三賞は大村賞が田村朋彦博士による放線菌の分類とリソース構築、若手向けの浜田賞は稲橋佑起博士の

植物からの放線菌の分離と同定、功績功労賞が長年に

わたる希少放線菌の探索と発見に関する研究で浅野行

蔵博士が受賞され、それぞれの研究についての発表が

ありました。16題の一般講演では、リボソーム工学の

先駆者である越智幸三先生のトークなど老若男女混在

のプレゼントとなり、盛り上がりました。また、64題

のポスター発表では、46題の院生や PDによる発表のう

ち、参加者の全員の投票により福本響さん（関西大）、

野口智宏さん（東京大）、Ruoying Fengさん（北海道大）

がポスター賞に選出されました。受賞された若者の今

後の活躍を祈念するとともに、ほとんど差がない激戦

であったことを申し添えます。ポスター会場には討論

空間も作ったのですが、やはり“どこでもホワイトボ

ードでディスカッション”は日本の風土には合わない

ようで、これはあまり有効活用とはいかなかったよう

です。初日のポスター発表では“ビール片手にディス

カッション”も実施しました。こちらはなかなか盛り

上がったようです(写真 3)。招待講演ではマンチェスタ

ー大の高野恵理子教授に英国で特に力を入れているマ

ンチェスターグループの応用的合成生物学について、

奈良先端大の森浩禎教授に大腸菌のメタ解析とそれを

用いた systems biologyについて講演していただきま

した。座長を北里大の池田治生教授にお願いし、客席

には企業展示で参加された慶應の板谷光泰教授が座っ

ている、細菌を用いる日本の実践的合成生物学の主た

るメンバーが集う豪華キャストでの講演会となりまし

た。交流イベントでは前回の東京大会からのご厚意に

よって、懇親会で信州新町から呼び寄せた手打ちそば

職人さんによるそば打ち実演、うちたてゆでたてそば

の振る舞いを企画し、大変好評でした。最後の善光寺

11

へのバスツアーも楽しんでいただけたようです(写真５)。懇親会への移動手段でよかれと思ったタクシー

利用は雨が降ったときの地方都市の脆弱性があらわになり、待ち時間が長くなったのがちょっと失敗でし

た。

トピックス・感想など

大会として大成功であったと勝手に満足しています。

至らぬ点も多々ありましたが、目立つ失敗はほとんど

大会長によるもので、もとよりお笑い系なので皆さん

笑って楽しんでいただけたようです。コアユニットメ

ンバーとして支えて下さった信州大の保坂毅、静岡大

の小谷真也、近畿大学の仲宗根薫の各先生には大変お

世話になりました。またアルバイト参加していただい

た学生さんを含む方々の抜群の働きにも助けられました。今回はあまり組織だったこともやらず、企業さ

んへもめんどくさいのと圧力かけるほど研究室の購買量が少ないこと、実行委員長兼事務長兼ぱしりだっ

たので大会長は結構大変でしたが、自身も十分楽しめました。唯一の心残りはよかれと思った機器展示の

大部屋への分離により、客足が芳しくなかったことです。ほとんど全員が聴講する参加人数の少ない学会

ではポスター会場、あるいはその近傍で機器展示をした方がよさそうです。

最後に、このような充実した大会を開催できたのは、加藤記念財団、長野観光コンベンションビュー

ロー等の公的機関や、身銭を切ってサポートしていただいた企業の皆様、賛助会員の皆様など、サポー

トしてくださった皆様のおかげです。心より御礼申し上げます。また何より参加いただいた皆様のサポ

ートが一番重要なポイントでした。学会は参加していただいてなんぼです、遠方から参加して下さった

参加者の皆様に心より感謝致します。

第 32 回日本放線菌学会大会 大会長 信州大学 片岡正和

12

報告 第 61 回日本放線菌学会学術講演会

主催 ： 日本放線菌学会

日時 ： 平成 29 年 11 月 16 日(木) 14:00～17:40

場所 ： 微生物化学研究所 別館 2 階会議室

参加者： 48 名

プログラム

１．『菌類と藻類の共生体である地衣類及び培養地衣菌の二次代謝産物』

木下薫 (明治薬科大学薬学部）

２．『真菌細胞内にも共生（寄生？）するグラム陰性細菌』

甲斐建次 (大阪府立大学大学院生命環境科学研究科)

３ 『ヒト微生物叢研究のためのバイオリソース整備』

坂本光央 (理化学研究所バイオリソースセンター）

４．『土壌細菌叢メタゲノムの時間的変動と細菌間相互作用』

加藤広海 (東北大学大学院生命科学研究科)

菌類と藻類の共生体である地衣類及び培養地衣菌の二次代謝産物

木下 薫 （明治薬科大学）

kaoru@my-pharmac.j.p

地衣類は菌類と藻類の共生体であり、互いに緊密な関係を保っており、その形状から樹状地衣、葉状

地衣、および痂状地衣に分類される。和名は「・・ゴケ」という名前のものも多いが、蘚苔類とは異な

るものである。地衣類は古くから染料、食品、医薬品、香水など幅広く利用されており、リトマス試験

紙もリトマスゴケ（Roccella spp.）から作られたのが始まりである。地衣類はデプシド、デプシドンな

ど「地衣成分」と呼ばれる地衣類に特有な二次代謝産物を産生することが知られているが、その主なも

のは菌類によって産生されることが明らかとなっている。日本における地衣成分の研究は 1950 年代か

ら朝比奈泰彦と柴田承二により精力的に行われ、「Chemistry of lichen substances」1) にまとめられている。

地衣類の多糖類に関する研究も盛んに行われ、それらの抗腫瘍活性 2)なども報告されている。また、地

衣類に共生する地衣菌が分離培養され 3)、近年、その二次代謝産物の研究も盛んに行われるようになっ

た。当初、培養地衣菌の産生する化合物は、天然から得られる地衣成分と構造類似の化合物が単離、報

告されたが、そうではないケースも報告されるようになった。すなわち、培養地衣菌が産生する二次代

謝産物が、現在までに地衣成分として知られた構造類似体ではなく、菌類の二次代謝産物に近い構造を

有する化合物が多く報告され、さらに新規な構造を有する化合物も見いだされるようになった 4)。この

ように、地衣菌の分離培養の条件によっては、共生状態では抑制されていた地衣菌の生合成遺伝子が発

現することが示唆され、地衣菌が新たな天然資源になりうることが示された。

13

演者らは天然の地衣体からの成分探索を行う一方、培養地衣菌の成分探索を行い、菌類二次代謝産物

でマイコトキシンとしても知られるゼアラレノン誘導体やナフトキノン誘導体など、以下に示したよう

な新規化合物などを報告してきた 5,6)。また、フィンランドにて採集した Amygdalaria panaeola (Ach.)

Hertel & Brodo では、地衣菌の培養時に培地が蛍光黄色を示したことから、蛍光黄色色素の単離を試み、

構造右側鎖部分のアミノ酸部の構造が異なる panaefluorolins A-I と命名した 9 種の類縁体を単離し、他

には例を見ない新奇な構造と決定した 7,8）。さらにその生合成経路を検討し、イソキノリン骨格の炭素

部分は酢酸マロン酸経路から、イソキノリン骨格部分の窒素を含む右側鎖は各種アミノ酸が組み込まれ、

左側鎖部

分はイソ

プレンユ

ニットで

あること

を明らか

にした 9）。

また，panaefluorolins A および B の HeLa 細胞及び NHDF 細胞に対する細胞毒性を検討した結果、100 M

の濃度においても細胞毒性は認められなかった。

謝辞：本研究は、研究室の前教授である明治薬科大学名誉教授、高橋邦夫先生と秋田県立大学名誉教授

の山本好和先生との共同研究で行われた仕事です。両先生に心より感謝申し上げます。

参考文献

1) Yasuhiko Asahina and Shoji Shibata (1954) Chemistry of lichen substances, Jpn Soc for Promotion

Science, Ueno

2) Polysaccharides in lichen and fungi. II. Anti-tumor activities on SARCOMA-180 of the polysaccharide

preparations from Gyrophora esculenta Miyoshi, Cetraria islandica (L.) Ach. var. orientalis ASAHINA,

and some other lichens, Fukuoka F., et al., GANN, 59: 421-432 (1968)

3) Tissue cultures of Usnea rubescens and Ramalina yasudae and production of usnic acid in their cultures.

Yamamoto Y., et al., Agric. Biol. Chem., 49: 3347-3348 (1985)

4) (a) Polyketides from the cultured lichen mycobiont of a Vietnamese Pyrenula sp., Le D. H., et al., J. Nat.

Prod., 77, 1404-1412 (2014), (b) A 14-Memberd macrolide and isocoumarin derivatives from the cultured

lichen mycobionts of Graphis vestitoides, Le D. H., et al., Chem. Pharm. Bull., 61: 358-362 (2013)

5) A zearalenone derivatives from the liquid culture of the lichen Baeomyces placophyllus, Yamamoto Y., et

al., J. Hattori Bot. Lab., 92: 285-289 (2002)

6) Isofuranonaphthoquinone derivatives from cultures of the lichen Arthonia cinnabarina (DC.) Wallr.,

Yamamoto Y., et al., Phytochemistry, 60: 741-745 (2002)

7) Novel fluorescent isoquinoline pigments, Panaefluorolines A-C from the cultured mycobiont of a lichen,

Amygdalaria panaeola, Kinoshita K., et al., Tetrahedron Lett., 44: 8009-8011 (2003)

8) Fluorescent compounds from the cultured mycobiont on Amygdalaria panaeola, Kinoshita K., et al., J. Nat.

Prod., 68: 1723-1727 (2005)

9) Biosynthesis of panaefluoroline B from the cultured mycobiont of Amygdalaria panaeola. Kinoshita K., et

al., J. Nat. Prod., 78: 1745-1747 (2015)

6-(4,5-dihydroixy-10-methyl-6-oxo-7-undecenyl)-resorciylic acid lactonefrom Baeomyces placophyllus 3)

panaefluoroline Afrom Amygdalaria panaeola 5)

From mycobiont of Lichen

N

CH3

HO

O

O

O

OH

amino acid: threonine

acetate-malonate

isoprene unit

O

O

OH

O

O

CH3

arthoniafurone Afrom Arthonia cinnabarina 4)

O

OOH

CH3O

CH3

O

OH

OH

14

真菌細胞内にも共生（寄生？）するグラム陰性細菌

甲斐 建次 （大阪府立大学大学院生命環境科学研究科）

kai@biochem.osakafu-u.ac.jp

グラム陰性細菌は動物や植物などの高等生物に侵入・感染し、宿主に病原性を示す。この過程におい

て、細菌は菌密度依存の遺伝子発現機構であるクオラムセンシング（QS）機構を使い、巧みに宿主の

防御を乗り越える。QS 阻害剤を見出せれば、既存の抗生物質に代替する新しい感染制御薬剤のリード

になることが期待される。そこで、レポータージーンアッセイ系を用いて、土壌分離糸状菌の培養物か

ら QS アゴニスト・アンタゴニストを探索した。その結果、接合菌 Mortierella alpina A-178 株の培養物

にアゴニスト活性が認められたため、バイオアッセイを指標に活性本体を単離し、構造決定を行った。

すると、得られた物質は QS シグナル分子そのものであるアシルホモセリンラクトン（AHL）類である

ことが分かった。細かな解析は講演でお話しするが、結論だけ言うと、M. alpina A-178 株の菌糸中に細

菌（エンドバクテリアと呼ばれている）が共生し、それらが AHL 類を産生していた 1)。

接合菌にはエンドバクリアが共生しているものが多い。エンドバクテリアが宿主にとって共生（有益）

なのか寄生（やや有害）なのかは、それらの組み合わせによって異なっているようである。ただ、共生

と寄生のどちらなのかが分からない例も多い。Hertweck らが Nature 誌に報告した Rhizopus属に棲むエ

ンドバクテリアは、宿主に有益な作用（二次代謝産生能の付与、分生胞子形成促進など）を示す代表的

な例である 2)。一方、Mortierella 属に共生するエンドバクテリアはそれほど明確な存在意義を示さない

3)。近年、続々と新種のエンドバクテリアが報告され、いくつかはゲノムまで読まれている。

ごく最近、植物病原細菌として有名な青枯病菌 Ralstonia solanacearumが Aspergillus 属などの土壌真菌

細胞内に侵入・感染する例が報告された 4)。さらに、青枯病菌が作るリポペプチド ralstonin 類が、真菌

の厚壁胞子を誘導し、細菌が真菌に侵入する上で重要な役割を担うことが示唆された。早速、その物質

の正体を突き止めるため、ralstonin 類の単離・構造決定を行った 5)。ほぼ同時期に、中国とドイツから

ralstonin 類の論文発表が相次いだ 6,7)。Ralsotnin 欠損株の解析から、本物質は真菌への感染に必須ではな

いことが分かったが、真菌宿主への侵入過程で機能するのは間違いないようである。青枯病菌は真菌内

に隠れることで、土壌中での悪環境に耐えているという説が提唱されている。

グラム陰性細菌が、どのようにして真菌細胞内へ侵入・共生（寄生）するのかはとても興味深い研究

課題である。しかし、優れたモデル系がなかったため、本分野の進展はやや時間がかかっているように

思われる。我々は、青枯病菌と土壌真菌からなる実験系が有望なモデル候補であると考えており、ここ

から新たなブレークスルーが出せることを期待して研究を進めている。講演では、可能な限り最新の研

究知見まで紹介したい。

参考文献

1) Kai et al., ChemBioChem, 13: 1776-1784 (2012)

2) Partida-Martinez et al., Nature, 437: 884-888 (2005)

3) Uehling et al., Environ, Microbiol., 19: 2964-2983 (2017)

4) Spraker et al., ISME J., 10: 2317-2330 (2016)

5) Murai et al., Org. Lett., 19: 4175-4178 (2017)

15

6) Li et al., Front. Microbiol., 8:1172 (2017)

7) Baldeweg et al., Org. Lett., in press (2017)

ヒト微生物叢研究のためのバイオリソース整備

坂本 光央

（国立研究開発法人理化学研究所バイオリソースセンター微生物材料開発室）

sakamoto@riken.jp

次世代シーケンサーを活用した微生物叢の網羅的な解析により、培養を介さずともヒトの常在微生物

叢、特にヒト腸内細菌叢の把握およびその機能を容易に理解できるようになってきた。ヒト腸内の微生

物のその多くがこれまでに未培養あるいは未同定の微生物（難培養微生物）であるということは、今日

では周知の事実である。ヒト微生物叢の研究をこれまで以上に発展させるためには、難培養性の微生物

を種毎に分離培養し、微生物の本質を理解することが重要である。最近、フランスの研究グループは複

数の培養条件を用いて解析する培養方法（culturomics）1）により、これまでに培養されていなかった微

生物を数多く分離したと発表した。同グループは新規なヒト由来の微生物を迅速に発表するために、

New Microbes and New Infections 誌に「New Species Announcement」というカテゴリーを新設し、新種記

載の論文の投稿を促している 2）。単離された微生物は、その分類学的研究が行われるとともに、その微

生物に学名が与えられ、研究者間でその標的とする微生物に制限なくアクセスできる環境（カルチャー

コレクション）に寄託される必要があると考えられるが、前述の学術誌に発表された論文の多くがその

基準を満たしていない。我々も、ヒト腸内から新規微生物を単離し、その分類学的研究を行うとともに、

微生物資源の確保およびその利用の観点からバイオリソースの整備を行っている。これまでに健常成人

8 名の糞便から種々の血液寒天培地などを用いて菌株を分離した。また、共生関係にある微生物を分離

できると期待されるメンブランフィルター法 3）の適用も試みた。Bacteroides 属や Bifidobacterium 属に属

する菌種も数多く分離されたが、近年、宿主との健康の関連性について注目されている Akkermansia

muciniphila のような既知種ではあるがユニークな菌種も分離された。該当菌株は当室（JCM）に寄託し、

既に提供を開始している。分離株の中には新規な微生物も検出された 4）。またその他の新種候補株につ

いては現在分類学的研究を進めており、順次新種提案をする予定である。本講演では、新規微生物の分

離とともに、その受け皿となっているカルチャーコレクションの重要性についても議論したい。データ

の一部は、公益財団法人発酵研究所（IFO）の平成 27 年度一般研究助成ならびに国立研究開発法人日本

医療研究開発機構（AMED）が実施する革新的先端研究開発支援事業（PRIME）の支援によるものであ

る。

参考文献

1） Lagier et al., Nat. Microbiol., 1: 16203 (2016)

2） Fournier et al., New Microbe. and New Infect., 15: 136-137 (2017)

16

3） Tanaka & Benno, Microbiol. Immunol., 59: 63-70 (2015)

4） Sakamoto et al., Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 67: 1219-1227 (2017)

土壌細菌叢メタゲノムの時間的変動と細菌間相互作用

加藤 広海（東北大学 大学院生命科学研究科）

katee@ige.tohoku.ac.jp

土壌環境は地球上で微生物多様性が最も高い環境の一つであり、1 g あたり数千種におよぶ細菌間で

成り立つ様々なネットワークによって物質循環や環境浄化など生態系に必須な機能が支えられている。

メタゲノム的アプローチは、環境変動に対して土壌細菌叢が全体としてどのようにレスポンスするかを

把握するのに有効な手法である。本講演では環境変動として多環芳香族化合物を添加した際の土壌メタ

ゲノムの時間的変動パターンを解析した例を紹介する。汚染後の異なる時点で土壌メタゲノムを

Illumina ショットガンメタゲノムシーケンスで調べた結果、（１）Mycobacterium 属と Proteobacteria 門に

よる多環芳香族化合物の協調的代謝、（２）芳香族化合物代謝遺伝子と増減を共にする同調遺伝群、（３）

汚染浄化後に細菌叢の構造が元に戻る傾向（レジリエンス）、（４）土壌細菌叢のレジリエンスとファー

ジの関係、などが明らかになった 1。

メタゲノム解析は細菌叢全体を俯瞰するのに大きなアドバンテージがある一方で、データベースに大

きく依存した手法であることは否めない。上記の現象においても、異なるアプローチによって再検証し、

メカニズムを追求していく必要がある。そこで我々は、メタゲノム解析した土壌から、多環芳香族化合

物の分解菌コンソーシアムを取得し、分解における細菌間相互作用を検討することにした。本コンソー

シアムでは、分解菌の Mycobacterium 属が単独優占属にならず非、分解菌の Proteobacteria 門が安定的に

存在しており、何らかの協調的な関係性が疑われた。諸解析の結果、Mycobacterium 属の分解菌株は多

環芳香族化合物の代謝能力を有する一方で、生育阻害を受けることがわかった。また Proteobacteria 門

の細菌株によって生育阻害が緩和されることが明らかになった。この現象は分解菌の密度が低く、非分

解菌の密度が高い時に最も顕著に現れることから、土壌汚染初期に低密度に存在する「キープレイヤー」

と周囲に莫大に存在する「オーディエンス」の相互関係を紐解くモデルケースと捉えることができ、現

在遺伝子レベルでの検証が進められている。

また土壌細菌叢のレジリエンスや安定性を検証するために、「土壌ノトバイオロジー」の可能性を検

討してきた。土壌から抽出した細菌コミュニティを滅菌処理した同一土壌へと「戻し移植」し、2 年間

の長期にわたり細菌叢構造をモニタリングした。その結果，移植後半年から一年で元の構造を再構成で

きることがわかった。Actinobacteria 門では、Streptomyces ならびに培養情報の乏しいグループ Gaiella

での変化が特徴的で、特に後者は元の土壌や再構成された土壌で優占しており、土壌生態系における何

らかの重要性を示唆している。

参考文献

17

1) Kato H., Mori H., Maruyama F., Toyoda A., Oshima K., Endo R., Fuchu G., Miyakoshi M., Dozono A.,

Ohtsubo Y., Nagata Y., Hattori M., Fujiyama A., Kurokawa K., and Tsuda M. Time-series metagenomic

analysis reveals robustness of soil microbiome against chemical disturbance. DNA Research 22: 413-424

(2015).

18

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日本放線菌学会誌 第 31 巻 2 号

ACTINOMYCETOLOGICA 平成 30 年 1 月 9 日発行

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IC

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L. 31 NO

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YCETO

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VOL. 27 NO. 1

1990年12月18日 第４種郵便物認可 ISSN 0914-5818

Published byThe Society for Actinomycetes Japan

日本放線菌学会誌 第31巻2号ACTINOMYCETOLOGICA VOL.31 NO.2, 2017

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