バイオテクノロジー

NBRCニュース 第48号

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                      NBRCニュース No. 48(2017.12.1)
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 NBRCニュース第48号をお届けします。今号は微生物あれこれ、バイテク分析法の2つの
連載をお届けします。また今号から短期連載として、カルタヘナ法の新しい確認制度につ
いて紹介します。最後までお読みいただければ幸いです。

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 内容
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 1.新たにご利用可能となった微生物株
 2.微生物あれこれ(44)アクネ菌の学名が変わった?
 3.バイテク分析法(5)抗生物質生産菌のスクリーニング方法
 4.カルタヘナ法 ~新しい確認制度(鉱工業利用)について~(1)
    包括確認制度が始まります
 5.NITE講座のご案内(再掲)
    微生物産業イノベーション ~国内外の動向と識別技術の最先端~
 6.新サービスのご案内 ~微生物の有害性遺伝子を素早く検出できるツールの公開~
 7.年末年始のNBRC株・DNAリソースの発送休止について
 8.Twitter ナイト公式アカウントを開設しました!

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 1.新たにご利用可能となった微生物株
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◆ NBRC株、ゲノムDNA
 糸状菌 78株、細菌 84株、アーキア 4株、微細藻類 1株、ゲノムDNA 5種類が新たにご
利用可能となりました。
 2011年~2015年に実施したSATREPS事業によりインドネシアで単離した菌株について、
今回新たにインドネシアの発酵食品に由来する乳酸菌 39株と塩田由来のアーキア 4株を
公開しました。また欧州標準試験法に指定されているEscherichia coli ATCC 10536と
Enterococcus faecium ATCC 6057の同一由来株であるNBRC 112975NBRC 113009を公開し
ました。

【詳細】 http://www.nite.go.jp/nbrc/cultures/nbrc/new_strain/new_dna.html

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 2.微生物あれこれ(44)
   アクネ菌の学名が変わった?                  (浜田盛之)
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 プロピオニバクテリウム・アクネス(Propionibacterium acnes)という細菌をご存じ
でしょうか?ニキビの原因菌としてよく知られている「アクネ菌」と言った方が分かりや
すいかもしれません。日頃からアクネ菌をご利用いただいているユーザーの皆様の中に
は、アクネ菌の学名が最近変わったことにお気づきの方もいらっしゃるかもしれません。
今回はアクネ菌の学名「プロピオニバクテリウム・アクネス」が変更された件について、
その概略を紹介したいと思います。アクネ菌の特徴については、NBRCニュース第6号「微
生物あれこれ(3)」でも紹介していますので、併せてご覧いただければ幸いです。
 プロピオニバクテリウム属はこれまでに15種が知られており、人間の皮膚や動物の腸
管、サイレージ、発酵食品などから多く分離されています。2016年にデンマークの研究グ
ループが、全ゲノム配列データを用いた詳細な系統解析を行い、プロピオニバクテリウム
属の一部の種をキューティバクテリウム属(Cutibacterium)、アシディプロピオニバク
テリウム属(Acidipropionibacterium)、シュードプロピオニバクテリウム属(Pseudo-
propionibacterium)という3つの新属として独立させることを提唱しました(1)。この論
文において、人間の皮膚に多く生息しているプロピオニバクテリウム・アクネス(P. 
acnes)、プロピオニバクテリウム・アビダム(P. avidum)、プロピオニバクテリウム・
グラニュローサム(P. granulosum)の3種は、いずれもキューティバクテリウム属に移行
することが提唱されたため、アクネ菌はキューティバクテリウム・アクネス(Cutibacte-
rium acnes)という学名に変更されました。この属の語源であるcutisとはラテン語で皮
膚を意味します。人間の皮膚に生息するこれら3つの種が一つの属として独立したこと
は、皮膚から分離される近縁株の分類や同定において有用だと考えられます。このような
属や種レベルでの再分類は微生物分類学の世界では絶えず行われています。NBRCでは最新
の学名に基づいて保有株の学名を随時更新していますので、過去にご利用いただいた時と
学名が変わっている場合があるかもしれません。学名についてご不明な点があればお気軽
にお問い合わせください。
 ニキビの原因として知られているため悪者のイメージが強いアクネ菌ですが、本来は皮
膚を弱酸性に保ち、有害な菌が皮膚に定着しないように防御する働きをするため、人間に
とって役に立つ菌であることが知られています。さらに近年の研究では、アクネ菌が紫外
線などの酸化ストレスによる皮膚の細胞の損傷を抑える働きのある抗酸化酵素を分泌して
おり、皮膚の保護機能の一つとしても作用している可能性があることが報告されています
(2)。お肌の大敵と思われがちなアクネ菌ですが、実は私たちの皮膚を病気から守ってく
れている大切なパートナーなのかもしれません。
      アクネ菌
             アクネ菌の電子顕微鏡写真

【文献】
 (1) Scholz and Kilian (2016). Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 66, 4422-4432.
 (2) Allhorn et al. (2016). Sci. Rep., 6, 36412.

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 3.バイテク分析法(5)
   抗生物質生産菌のスクリーニング方法             (安齋こずえ)
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 今回のバイテク分析法では、NITEで行っている抗生物質生産菌のスクリーニング方法を
紹介します。スクリーニング法にはいくつかの方法がありますが、今回紹介するのは放線
菌を用いた「アガーピース法」です。この方法は、簡便で安価かつ一度に大量の菌株を処
理できるため、NITEではこの方法を採用しています。以下に試験法の概要と各段階でのポ
イントを紹介します。

(1)試験菌の培養
 まずは試験したい微生物を培養します。微生物は培地の種類によって生産する物質が変
わることがあるので、培地の選択は重要な要素となります。NITEでは多様な抗生物質の発
見を目指して、ひとつの試験菌を栄養成分やpHの異なる7種類の寒天培地を用いて培養し
ています。また、試験菌の培養に用いる培地の形態(寒天培地、軟寒天培地、液体培地)
も重要です。過去の事例として、寒天培地上で抗緑膿菌物質を生産した株を同じ組成の液
体培地で培養したらその物質を全く生産しなくなったことがありました。その後、液体培
地の中に大きな寒天片やガラスビーズを加えたり(フルーツポンチのような状態)、振と
う速度を遅くしたりと色々試したところ、0.8%の寒天を加えた軟寒天培地(カレーくらい
のとろみ)で振とう培養することによって目的物質を生産しました。

(2)判定用プレートの作成
 次に、被検菌を含む判定用のプレートを作製します。被検菌とは、前項の試験菌が何に
対して効くのか?の「何」の部分を意味します。予め前培養しておいた被検菌の懸濁液
を、薬剤感受性試験でよく用いられるミューラーヒントン寒天培地(細菌用)もしくはサ
ブローデキストロース寒天培地(真菌用)にすき間無く塗り広げます。この時菌液は、培
地表面が乾くまでしっかりと塗り込みます。または寒天が固まる前に被検菌の培養菌液を
1%(v/v)程度混釈してからシャーレに分注します。冷却が不十分な状態で混ぜると被検
菌が死んでしまうので注意が必要です。

(3)判定用プレートへのアガーピースの設置
 滅菌した直径6-8mmのストローを用いて、寒天培地上の試験菌が良好に生育している部
分を打ち抜き(クッキーの型抜きのイメージです)、打ち抜いた寒天片(アガーピース)
を竹串や白金耳で判定用プレートの上に設置します。その後、被検菌の至適増殖温度で
16-24時間ほど培養します。試験菌のアガーピースは一枚のシャーレから複数得ることが
可能なため、NITEでは一度に5種類の被検菌に対してスクリーニングを行っています。同
時に多種類の被検菌を試験することで抗生物質生産のプロファイリングができ、同じ物質
を生産している(であろう)試験菌の重複を省くことができます。
       アガーピースの設置
      写真:アガーピースを約2 cm間隔で配置した判定用プレート
      寒天培地には被検菌が混釈してあるため、抗菌物質生産菌の
      周囲には阻止円が確認できる。

(4)抗菌活性の判定
 試験菌が被検菌の生育を阻害する物質を生産している場合、アガーピースからその物質
が拡散していき、被検菌が生育できない丸いエリアができます。このエリアは「阻止円」
と呼ばれ、阻止円の有無によって試験菌が抗生物質を生産しているかどうか判断できま
す。厳密ではありませんが、阻止円の大きさは抗菌活性の強弱の指標となるので、ノギス
等を用いて阻止円の直径を計測することで、抗菌物質の生産性を試験菌間で比較すること
ができます。また、阻止円の形状はその抗生物質の性質も表しています。被検菌と阻止円
の境目がぼやけていれば、その抗生物質は水に溶けやすい物質であること、阻止円の境目
がはっきりしていれば水に溶けにくい物質であることが予想できます。この情報は、試験
菌から抗生物質を抽出する際の溶媒選定に役立ちます。
    抗菌活性の判定
  写真:NBRC保有株が示したメチシリン耐性黄色ブドウ球菌に対する阻止円の様子
  A:淵がはっきりしている阻止円、B:淵がぼやけている阻止円、C:はっきりとした
  阻止円の外側にぼやけた阻止円がある様子。性質の異なる2種以上の抗生物質を生
  産している可能性がある。

 以上、アガーピース法を用いた抗生物質のスクリーニング方法のポイントなどを紹介し
ました。現在NITEでは新規抗菌薬創出の支援を目指して、保有する放線菌の中から
Streptomyces属以外の菌株について網羅的に抗細菌・抗真菌活性のスクリーニングをして
います。これまでに抗生物質生産の報告がない希少な属・種からも活性が確認できてお
り、ひょっとしたらこの中に新たな抗菌薬の開発に繋がる抗生物質があるのではないかと
大いに期待しながら、実験を続けています。

【参考文献】
 日本放線菌学会 (2011). 放線菌と生きる -日本放線菌学会25周年記念-
 岡田、小松 (2009). 臨床と微生物 36増刊号,7-16.
 木下 (2011). 生物工学会誌 89, 408-410.
 乙黒、中島、宮道 (2012). 生物工学会誌 90, 493-498.

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 4.カルタヘナ法 ~新しい確認制度(鉱工業利用)について~(1)
   包括確認制度が始まります                  (小杉みどり)
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 遺伝子組換え生物を利用するためのルールは、カルタヘナ法*という法律で定められて
おり、研究開発利用と産業利用では、規制の内容や手続きの内容が異なっています。これ
ら両者の違いや遺伝子組換え生物の産業利用の手続きについては、以前のNBRCニュース
(第11号-第14号)で短期集中連載「カルタヘナ法-はじめての産業利用申請-」として
紹介していますので、是非そちらもご覧ください。
 NITEでは経済産業省が所管する事業分野(鉱工業:工業用酵素、試薬、医薬品中間体な
ど)における遺伝子組換え生物の産業利用において、経済産業大臣に提出する申請書の事
前審査を行っています。この度、本事業分野において、既存の制度に加えて新しい申請制
度が始まることになりました。現在、経済産業省とNITEで制度開始に向けた準備を進めて
います。今回は、この新制度開始の背景と制度の概要について紹介します。
 遺伝子組換え生物を産業利用したい場合は、原則、所管大臣の確認を受ける必要があり
ます。この確認を受けるためには、遺伝子組換え生物の情報(宿主やベクター、挿入する
遺伝子の情報)や拡散防止措置を記載した申請書を所管省庁へ提出することが必要です。
大臣の確認は、遺伝子組換え生物ごとに受ける必要があります。例えば、すでに大臣の確
認を受けた遺伝子組換え生物の挿入DNAを一部改変するだけでも、新たに申請し、大臣の
確認を受けなければなりません。さらに大臣の確認が終わるまでは生産することができま
せんので、すでに設備が整い、すぐに生産を開始できる状況であったとしても、実際に産
業利用できるまでには申請してから数ヶ月待つ必要があります。しかし鉱工業分野の産業
利用における今までの申請の内容は、9割が毒性や病原性がないリスクが低い遺伝子組換
え生物の利用となっています。また、宿主・ベクターは同じもので、挿入する遺伝子のみ
を変更して申請するケースが多いことが分かりました。
 このような状況を考慮して、安全性を確保しつつ、遺伝子組換え生物のスムーズな産業
利用のための制度について検討が進められ、その結果、リスクの低い案件においては、挿
入する遺伝子を特定せずに申請できる新たな制度「包括確認制度」を開始することとなり
ました。本制度で大臣の確認を受けた場合、事業者自ら使用する挿入遺伝子の使用の可否
を判断することになります。つまり、使いたい遺伝子が決まったら、自社判断で、すぐに
生産を開始できるようになるのです。具体的な制度開始時期及び制度内容については、次
号で紹介します。

*カルタヘナ法
 正式名称を「遺伝子組換え生物等の使用等の規制による生物の多様性の確保に関する法
律」といい、遺伝子組換え生物の使用にあたって守るべき決まりを定めた国内法のことで
す。法律に関する情報はバイオセーフティクリアリングハウスのホームページ
(http://www.biodic.go.jp/bch/)で確認できます。

 なお、一般財団法人バイオインダストリー協会(JBA)が毎年行っているカルタヘナ法
の説明会において、本制度についての説明を行う予定です。興味のある方は是非ご参加く
ださい。

東京会場
 日時:2018年1月24日(水)14:00~17:30
 場所:アットビジネスセンター東京駅八重洲通り501号室
    東京都中央区八丁堀1-9-8 八重洲通ハタビル5階
 詳細: https://www.jba.or.jp/jba/seminar/se_05/post_48.php 

大阪会場
 日時:2018年1月26日(金)14:00~17:00
 場所:大阪科学技術センター405号室
    大阪市西区靱本町1丁目8-4
 詳細: https://www.jba.or.jp/jba/seminar/se_05/post_49.php 

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 5.NITE講座のご案内(再掲)
   微生物産業イノベーション ~国内外の動向と識別技術の最先端~
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 微生物産業のイノベーションを支援するために、NITEが得意とする技術行政分野に焦点
をあて、最近のバイオ産業のホットな話題や微生物の識別、安全、ゲノムの利用など、わ
かりやすく紹介します。詳細はプログラムをご覧ください。皆様のご参加を心よりお待ち
しております。

大阪会場
 日時:平成30年1月19日(金)10:00~17:00
 場所:製品評価技術基盤機構 大阪事業所
    大阪府大阪市住之江区南港北1-22-16

東京会場は満席になりました。
 
参加費:無料

※内容の詳細やお申し込み方法につきましては、以下のウェブページをご覧ください。
【詳細】 http://www.nite.go.jp/nbrc/information/2017_bio-kouza2.html

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 6.新サービスのご案内 ~微生物の有害性遺伝子を素早く検出できるツールの公開~
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 NBRCは、微生物のゲノム配列から有害性を遺伝子レベルで推定するデータベース MiFuP
Safety(ミファップ・セーフティ)を12月6日に公開します。
 MiFuP Safetyは、病気や食中毒の原因となる微生物が産生する毒素等、57種類の有害性
が検索可能で、無料でご利用いただけます。調べたい微生物のゲノム配列を入力すると、
数分で結果を得ることができます。製品開発や製造現場の安全管理における有害性リスク
情報の把握にご利用いただけます。 

※本データベース公開のお知らせは以下のウェブページに掲載します。
【微生物の安全な利用に向けた情報の提供】
http://www.nite.go.jp/nbrc/safety/index.html

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 7.年末年始のNBRC株・DNAリソースの発送休止について
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 NBRCでは下記の期間中、NBRC微生物株・DNAリソースの発送を休止させていただきます。

 発送休止期間:平成29年12月22日(金)~ 平成30年1月8日(月祝)

 発送予定:
  12月19日(火)まで受付分 → 12月21日(木)発送
  12月20日(水)~12月27日(水)まで受付分 → 1月9日(火)発送
  12月28日(木)以降の受付 → 1月11日(木)以降発送

 なお、年内の営業日は12月28日(木)まで、年始は1月4日(木)からとなります。

 ※分譲受付が集中する場合や分譲標品の形態により、上記の発送日以降になることがご
  ざいます。

【詳細】 http://www.nite.go.jp/nbrc/cultures/information/holiday_2017.html

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 8.Twitter ナイト公式アカウントを開設しました!
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 ナイトが携わっている5分野(バイオテクノロジーのほか、製品安全、化学物質管理、
適合性認定、国際評価技術)について、くらしや産業に役立つ情報をお届けします。皆様
のフォローをお待ちしてます!

※Twitterアカウントをお持ちでない方も、下記リンクからご覧いただけます。
【ナイト公式アカウント】 https://twitter.com/NITE_JP

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 編集後記
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 スーパーやコンビニに行くと、様々な機能性が表示されたヨーグルトがずらりと並んで
いて、どれを選べば良いか迷ったりしませんか?商品の顔として大きく表示された商品名
を眺めていると、株番号が多く、NBRCのアンプルで言えばNBRC番号だな、なんて思うと培
養液に見えてきます。最近では種小名をカタカナ表記で全面に押し出した商品もあり、あ
の種か、などと思わず反応してしまいますが、微生物に特に関わりなく生活している方々
にはどのように見えているのか、もはや微生物を意識しなかった頃を思い出せない私は気
になるのでした。(MM)

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 ・画像付きのバックナンバーを以下のサイトに掲載しております。受信アドレス変更、
  受信停止も以下のサイトからお手続きいただけます。
  http://www.nite.go.jp/nbrc/cultures/others/nbrcnews/nbrcnews.html
 ・NBRCニュースは配信登録いただいたメールアドレスにお送りしております。
  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(休日の場合はその前後)に配信します。第49号は2019年2月1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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