バイオテクノロジー

NBRCニュース 第10号

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                   NBRCニュース No. 10(2011.8.1)
      画像付き http://www.nbrc.nite.go.jp/news/news_vol10.html
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 NBRCニュース第10号をお届けします。今号は4つの連載(微生物あれこれ、
微生物の培養法、アジアの微生物、NITEが解析した微生物ゲノム)をお届けし
ます。培養法は、お問い合わせの多いAlicyclobacillus
属細菌についてです。
最後までお読みいただければ幸いです。

(等幅フォントでご覧ください)

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 内容
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 1.東北地方太平洋沖地震により被害を受けた生物資源の無償提供について
 2.新たにご利用可能となった微生物株(2011年5月31日~7月29日)
 3.微生物あれこれ(7)
    不気味なキノコ、冬虫夏草
 4.微生物の培養法(5)
    Alicyclobacillus属細菌
 5.アジアの微生物(5)
    タイの生物資源へのアクセス
 6.NITEが解析した微生物ゲノム(6)
    好熱好酸性菌 Sulfolobus tokodaii strain 7 (= NBRC 100140)の
    リアノテーション
 7.お盆期間中のNBRC微生物株・DNAリソースの発送休止について
 8.NITEバイオテクノロジーセンターの出展のお知らせ

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 1.東北地方太平洋沖地震により被害を受けた生物資源の無償提供について
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 このたびの大震災により、被災された地域の皆様、関係者の皆様に心よりお
見舞い申し上げます。
 NBRCは、被災された企業、大学などの皆様の復興を支援するため、NBRCから
入手し震災で失われた生物資源を無償で再提供することにいたしました。対象
となる条件や、お申し込み方法は、以下のホームページに掲載しております。
 ご希望の方は、ホームページをご覧のうえ、お申し込みください。申込み期
限は平成24年3月31日まで(予定)となっております。
 NBRC職員一同、被災地の一刻も早い復興をお祈りいたしております。

【詳細】 http://www.nbrc.nite.go.jp/shien2011.html

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 2.新たにご利用可能となった微生物株(2011年5月31日~7月29日)
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 糸状菌 51株、細菌 59株、アーキア 1株、微細藻類 3株、微生物ゲノムDNA
5種類を新たに公開しました。 

【新規公開株一覧】 http://www.nbrc.nite.go.jp/new_dna.html
【提供ゲノム一覧】 http://www.nbrc.nite.go.jp/gdna.html

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 3.微生物あれこれ(7)
    不気味なキノコ、冬虫夏草             (伴さやか)
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 微生物とは肉眼で見ることのできない生物のことを指しますが、目に見える
サイズの子実体をつくるキノコも微生物の仲間に含められることがあります。
キノコには、分類群として担子菌と子嚢菌が含まれ、一般的なキノコ図鑑では
担子菌がほとんどを占める中、少しだけ子嚢菌のキノコが紹介されています。
その子嚢菌キノコに冬虫夏草(類)と呼ばれる、昆虫から子実体を伸ばす不気
味な姿の一群が含まれています。
 中国などにおいて漢方薬として使われてい
る冬虫夏草は、Ophiocordyceps sinensisと
いうチベット高原のコウモリガの幼虫に寄生
する種のことで、乾燥させて強壮剤や“神秘
の薬”として高値で取り引きされています。
本種は日本には生息しませんが、近縁の冬虫
夏草類は数多く存在し、世界で報告されてい
る約400種のうち100種以上が日本からの報告
です。代表的なサナギタケから、アリタケ、
ハチタケ、セミタケ、ヤンマタケ、カメムシ
タケ、カイガラムシツブタケ、ハエヤドリタ
ケ、ゴキブリタケ、クモタケ等々、字面を並
べただけでも幅広い昆虫(節足動物も含みま
すが、便宜上昆虫と記します)が犠牲になっ
ている事がおわかりいただけるでしょう。そ
のほとんどは植物と何らかの関連性をもつ昆
虫で、蚊やシラミなど動物との関連性が強い
昆虫に寄生する例はありません。代表的な担
子菌キノコと違って目立たず小さいので、探
すのはかなりの根気と多少のコツが必要です
が、夏場に山の渓流沿いを探せば、おそらく
日本全国どこでも見つけることができます。

カメムシタケ
先端が鮮やかな朱色なので、
割と見つけやすい
 しかしその生態は謎ばかりです。冬虫夏草類は宿主昆虫が死んだ後に子実体
を宿主体外に伸ばし(宿主表面に直接子嚢殻を形成する種類もあります)、そ
の中で子嚢胞子(減数分裂を経て形成された胞子)を作り、飛散させます。冬
虫夏草類の多くはPotato Sucrose Agarなどの人工培地で培養できますので、
宿主がいないと全く生育できない絶対寄生性ではなく、腐生生活もしていると
考えられます。土壌や朽ち木に散った胞子が感染源となって、うかうかと近づ
いてきた宿主に取り付くと推測されています。英語で“summit disease”と呼
ばれる、菌に感染したアリやバッタが、死ぬまでの短い間に本来の生息域を外
れ、枝先など上へ上へと這いあがる現象も知られています。胞子がより高い場
所から飛散できるように、菌が昆虫の脳(神経節)を乗っ取って操っているの
だといわれています。一方、感染した菌は細胞壁を失った原形質体となり、昆
虫の血リンパを介して体中に蔓延するそうです。子実体を形成する頃には昆虫
の体内はチーズのように均一に固まって、本来の構造をほとんど菌に喰い尽く
され、菌も含め細胞らしいものは一つもみあたりません。また、冬虫夏草類は
キノコとしては比較的長い間その姿を保っていられます。これは他の微生物の
生育を抑える抗生物質を出しているからだとされています。
 寄生範囲については、宿主昆虫の目(order)を越えて複数にまたがる例は
僅かです。ほとんどの冬虫夏草類は、特定の属の昆虫のある生育段階(幼虫/
成虫)に限って寄生しています。これは冬虫夏草類と昆虫が共進化を繰り返し
て現在に至っている証拠だと考えられます。冬虫夏草類の系統樹を描くと、宿
主昆虫の種類は菌の系統群間で入れ子状態となって、一見、両者の間には有意
な関係性がなさそうですが、宿主昆虫の生育環境に注目すると両者の間の進化
的関連性が見えてきます。
 生態だけでも話の尽きない冬虫夏草類ですが、創薬、健康食品、生物農薬、
バイオ燃料など、利用のされ方も多岐にわたります。それらはまた次の機会が
あればご紹介したいと思いますが、ひとまずNBRCから提供可能な冬虫夏草類の
一覧を下記リンク先でご紹介します。

【詳細】 http://www.nbrc.nite.go.jp/insectfungi.html

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 4.微生物の培養法(5)
    Alicyclobacillus属細菌              (宮下美香)
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 Alicyclobacillus属細菌は、pH3~4の酸性域と40~60℃の温度を至適生育範
囲とする好気性、有胞子の好熱好酸性細菌です。酸性果汁中で増殖し、また幾
つかの種では異臭の原因となるグアイアコールを産生することから、酸性飲料
の変敗菌として知られています。
 ゲランガムおよび密閉系を用いた好熱性菌の培養方法はNBRCニュース第4号
に掲載した『微生物の培養法 (2) 好熱性菌の培養方法』でご紹介したとおり
ですが、今回は好熱性に加えて好酸性であるAlicyclobacillus属細菌の培養方
法をご紹介します。好熱好酸性細菌の培養にも特別な機器は必要なく、ちょっ
としたポイントに気をつけるだけで操作も通常の菌と変わりはありません。こ
こでは、寒天培地による好気培養方法をご紹介します。

◆ 培地の作製
 寒天や炭水化物は酸性で加熱滅菌すると分解されてしまいます。そのため、
酸性の固形培地を作製する際には、無機塩類を溶かした酸性の溶液と、寒天や
グルコースなどを溶かした中性寄りの溶液を別々にオートクレーブ滅菌したあ
と、混合して作製します。またオートクレーブ後にはpHが変化します。至適pH
範囲を外れてしまうと急激に増殖が落ちるので、必ず調整後の最終的なpHを確
認することが大切です。液体培地であれば、全ての組成を溶解してpH調整をし
た後、オートクレーブ滅菌ではなくフィルター滅菌をすることで、組成物の分
解やpHの変化を防げます。
 ポイント:酸性の条件では寒天や炭水化物を加熱滅菌せず、別に滅菌して後
から混合します。作製した培地が目的のpHであることを確認します。

◆ 接種
 作製直後の固形培地表面には豊富な水分があり、そのような培地(特に斜面
培地)に菌液を接種すると、菌が培地表面に接着できず流れてしまいます。こ
れを防ぐ為に、ある程度培地表面を乾燥させて、接種する際には良く塗り込む
ことで、細胞が培地表面に保持され、コロニーが形成されます。
 ポイント:培地表面を良く乾かします。接種する時には良く塗り込むように
します。

◆ 培養
 高温の培養では、蒸発による乾燥を防ぐために、湿らせた脱脂綿などを入れ
た密閉容器やビニール袋にプレートや試験管を入れて培養します。また水を張
ったビーカーなどを恒温器内に置き、庫内の湿度を保ちます。Alicyclo-
bacillus属の細胞はBacillus属などに比べて小さいため、旺盛に増殖しても液
体培養した菌液の濁度はあまり上がりません。また例外はあるものの、一般的
に好熱性菌は中温性菌よりも早く増殖するため、植え継ぐタイミングを逃して
死滅させてしまわないように注意して下さい。Alicyclobacillus属は、固形培
地上では白色のコロニーを作りますので、液体培養よりも増殖の確認は容易で
す。多くの菌株は1~3日間の培養期間で生育が見られますが、株によってはよ
り長い時間を要する場合があります。たとえば、当機関保有の菌株Alicyclo-
bacillus aeris NBRC 104953は1週間以上の培養期間が必要です。また、乾燥
保存標品からの復元培養では、生株から植継ぐ時よりも、立ち上がりに若干時
間がかかる傾向があります。
 ポイント:高温培養による乾燥に注意してください。液体培養した菌液の濁
度はあまり上がりません。

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 5.アジアの微生物(5)
    タイの生物資源へのアクセス            (船曳理恵)
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 タイ王国はラオス、カンボジア、ミャンマー、マレーシアと国境を接し、日
本のおよそ1.4倍の国土、人口およそ6500万人を擁する立憲君主制の国です。
熱帯に属し、モンスーンの影響の強い気候となっており、季節は雨季、乾季、
暑季の3つに分けられます。穏やかで争いをあまり好まないという国民性を形
容して、「微笑みの国」と呼ばれるのを聞いたことがある方も多いのではない
でしょうか。
 私は、タイ王国における海外との共同研究の実情と2010年10月に採択された
名古屋議定書への対応の調査のため、5月にカセサート大学とタイ天然資源環
境省の下にある天然資源環境政策企画室(ONEP)を訪問しました。カセサート
大学はタイにおける最初の農業大学で、現在はタイを代表する名門大学の1つ
です。案内してくださった微生物学科のウィチェン教授によると、カセサート
大では研究者がそれぞれタイ国内外の様々なプロジェクトに参加しているそう
です。植物、動物、微生物のオンライン総合データベースを作るというプロジ
ェクトをはじめ、微細藻類を利用した水質汚染軽減の試み、微細藻類から抽出
されるアスタキサンチンやオメガ3系脂肪酸の利用など、研究結果が産業利用
されている例が多い事に驚かされました。特に日本の大学、製薬会社、食品会
社等との共同研究も活発に行われているようです。
 タイにおける生物多様性条約(CBD)ならびにアクセスと利益配分(ABS)の
政府窓口であるONEP室長のシルクル氏を訪問しました。室長によると、タイは
まだ名古屋議定書への署名・批准についてのスケジュールは未定であるため、
議定書へ加盟するにはもう少し時間がかかりそうだということでした。また名
古屋議定書を受けたアクセスと利益配分に関する国内法の制定についても検討
中ということでした。ただ、タイにはすでに植物、動物、国立公園、王室保有
林へのアクセスに関する国内法があるので、今のところそれを遵守する形で生
物資源へのアクセスの管理がされているということでした。例えば、日本の企
業がタイの生物資源へアクセスする場合は、タイの研究機関や大学等と提携し
て共同事業を行う方法があります。企業はタイの研究機関と事前合意を結び、
タイの研究機関はサンプリングする場所に応じて、タイ国内のしかるべき機関
から許可を得ます。同時に日本の企業と事前合意したという事実を生物多様性
委員会(National Committee for Biodiversity)に報告することになってい
るようです。日本の企業は、自分達がタイのしかるべき機関に直接掛け合って
許可を得ることも可能ですが、言語の問題やタイ国内の様々なルールの遵守の
観点からカウンターパートの役割はとても大切なものとなっています。今まで
は、タイの生物資源にアクセスするのはとても難しいという先入観がありまし
たが、個人的にはむしろアクセスしやすいのではないかという印象を受けまし
た。今後、名古屋議定書に対応する法整備が進んだとしても、利用者フレンド
リーな一面はぜひ残しておいてもらいたいと願っています。
 

   
2011年5月タイBIOTECにて行われたACMトレーニングコースの様子

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 6.NITEが解析した微生物ゲノム(6)
    好熱好酸性菌 Sulfolobus tokodaii strain 7 (= NBRC 100140)の
    リアノテーション                  (市川夏子)
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 Sulfolobus tokodaii strain 7 (= NBRC 100140)は、大分県別府温泉から分
離され、東京工業大学の大島泰郎先生のグループにより新種記載された、単独
で硫化水素を分解する好気性の好熱好酸性古細菌(アーキア)です。細胞は、
直径0.5~0.8µmの不規則な球状をしており、至適生育pHは2.5~3.0、至適生
育温度は80℃で65℃以下では生育しません。NITEでゲノム解析を行い、2001年
からゲノム情報を公開しています。このゲノム情報を引用して、今日までに
180報以上の科学論文が発表され、100以上のタンパク質立体構造が(主にタン
パク3000プロジェクトにより)解明されています。なお、NBRCからは菌株だけ
でなく、ゲノムDNAも提供しております。
 ゲノム解析から10年を迎え、古細菌に関する知見が蓄積されたことをうけ、
この菌のゲノム情報を全面的にリアノテーションしました。全ての遺伝子につ
いてアノテーターが目で見て再検証し、532の遺伝子の翻訳開始位置の修正や
追加を行いました。遺伝子の記述についても、今までは機能未知だった533の
遺伝子について新たな機能情報を付加しました。さらに、1000以上の遺伝子に
ついて、記述の根拠となる論文へのリンクを追加しています。
 新しいゲノム情報は8月1日に公開予定です。これらのゲノム情報を、皆様の
研究開発にご活用いただければ幸いです。
 
【詳細】 http://www.bio.nite.go.jp/dogan/top/

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 7.お盆期間中のNBRC微生物株・DNAリソースの発送休止について
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 NBRCでは下記のお盆期間中、送付後の微生物の品質を確保するため、微生物
株・DNAリソースの発送を一時休止させていただきます。

 発送休止期間:平成23年8月9日(火)~平成23年8月17日(水)

 上記発送休止期間中にお急ぎでご利用になりたい場合は、電話(0438-20-
5763)にてご相談ください。また、発送以外のご依頼・お問合せ等につきまし
ては、通常通り対応させていただいております。ご利用の皆様には、ご不便を
お掛けいたしますが、何卒ご了承いただきますようお願い申し上げます。

【詳細】 http://www.nbrc.nite.go.jp/holiday_sv.html

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 8.NITEバイオテクノロジーセンターの出展のお知らせ
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 以下の展示会に出展いたします。是非お立ち寄り下さい。

国際微生物学連合2011会議
International Union of Microbiological Societies 2011 Congress
 日程:2011年9月6日(火)~9日(金)
 場所:札幌コンベンションセンター 大ホールC
    http://www.congre.co.jp/iums2011sapporo/data/general.html

日本生化学会
 日程:2011年9月21日(水)~24日(土)
 場所:国立京都国際会館
    http://www.aeplan.co.jp/jbs2011/

日本生物工学会
 日程:2011年9月26日(月)~28日(水)
 場所:東京農工大学小金井キャンパス
    http://www.sbj.or.jp/2011/

日本癌学会
 日程:2011年10月3日(月)~5日(水)
 場所:名古屋国際会議場
    http://www2.convention.co.jp/70jca/index.html

 また、独立行政法人産業総合研究所東北センターの一般公開イベントには、
NITEの東北支所が共催しております。夏休みに最適な様々な科学体験が企画さ
れていますので、お近くにお住まいの方は是非お子様とご一緒にどうぞ。入場
無料です。

産総研東北センター 一般公開
 日程:2011年8月20日(土)10:00~16:00
 場所:独立行政法人産業総合研究所(AIST)東北センター
    (仙台市宮城野区苦竹4-2-1)
    http://unit.aist.go.jp/tohoku/new/event/20110820.html

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 編集後記
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 8月といえば、子供の頃の私には虫捕りのシーズンでした。蝉の鳴き声が聞
こえると、夢中になってその声を追いかけていたのを思い出します。虫と言え
ば、今号では冬虫夏草の記事を掲載しました。幼かったあの頃にも冬虫夏草の
話を聞き、寄生した宿主の体を乗っ取るという話に恐怖を感じたことを覚えて
います。しかし、もっと衝撃的だったのは、それが薬(漢方薬)になることで
した。
 子供の頃の好奇心が戻ってきたところで、さて、今日は何をしようか・・・
え?やっぱり仕事ですか・・・?(JS)

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 万が一間違えて配信されておりましたら、お手数ですが、下記のアドレスに
 ご連絡ください。
・ご質問、転載のご要望など、NBRCニュースについてのお問い合わせは、下記
 のアドレスにご連絡ください。
・掲載内容は予告なく変更することがございます。掲載内容を許可なく複製・
 転載されることを禁止します。
・偶数月の1日(休日の時はその翌営業日)が発行日です。第11号は10月3日に
 配信予定です。

編集・発行
 独立行政法人製品評価技術基盤機構(NITE)バイオテクノロジーセンター
 NBRCニュース編集局(nbrcnews@nite.go.jp)
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