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写真 環境微生物学研究室
 微生物は地球上の物質循環や環境保全の面で極めて重要な役割を果たしています。本研究室では、土壌や水圏、熱水など様々な環境における微生物の生理的・生態学的特性の解明を通して、微生物機能の活用の方策を探っています。特に光合成細菌とそれと相互作用する細菌・アーキアの環境中での動態・機能に注目しています。環境因子や個々の微生物の生理学的性質だけでなく、生物間の相互作用を包括的に捉えようとしています。
教 員
教 授 松浦 克美 e-mail
准教授 春田 伸 e-mail
光合成細菌の環境中での動態
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1.土壌や水圏での光合成細菌の分布・種構成と環境条件による変動
(主な手法は、分離培養・同定、光合成遺伝子の塩基配列解析)
2.土壌や水圏での光合成細菌の物質循環機能と他細菌との相互作用
(主な手法は、酸化還元反応の測定・混合培養実験)
3.光合成細菌と光合成機能の進化
(主な手法は、遺伝子解析、比較分子生物学)
微生物生態系の特性と微生物間相互作用
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 微生物は、自然界において微生物生態系を形成し、多様な微生物が相互に影響を及ぼしあっており、友好的関係だけでなく、排他的作用を含む複数の関係が交差、連鎖しています。本研究室では、微生物生態系の成り立ちや物質循環機能の解明を目指します。特に温泉水中に発達する微生物生態系の動態と物質循環機能の進化に注目しています。
 温泉地では地下から汲み上げられた熱水中に微生物集塊(温泉微生物マット)が発達しています。本環境では生物地球科学的な物質循環が観察されるため、その構成微生物種や代謝反応を明らかにすることは、地球環境の成立や保全を考える上でも意義深いと考えています。
1.微生物生態系を構成する微生物の環境中での生理的・生態的特性
2.微生物間相互作用とそれらが微生物生態系に与える作用
3.微生物生態系の動態、形成・発達・維持機構
4.温泉微生物マット内での物質循環機能と生物地球科学的意義
環境微生物の代謝・生理の解明
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 多くの環境において、微生物は活発に分裂・増殖しているわけでありません。そのような状態における微生物の代謝・生理機能を明らかにすることは、環境中における微生物の役割の理解に必要です。また微生物の未知機能の発見につながります。生残性評価、各種オミックス解析、遺伝子の機能解析などの手法を用いて研究しています。
1.環境細菌のストレス抵抗性
2.環境細菌の飢餓応答性およびその機構
3.環境細菌の生命維持エネルギー
未知微生物の探索、環境中での挙動
 分離培養されている細菌は,生態系を構成する全細菌の1%にも満たないと考えられています.本研究室では,環境浄化や環境保全に有益な細菌の探索を進めています。環境DNAや微生物群集機能の情報も活用し,新たなる視点で分離戦略を立て,未知微生物の発見に挑んでいます.
1.未知細菌(またはアーキア)の分離培養
2.分離した新規微生物の進化系統
3.分離した新規微生物の環境中での分布および物質循環機能
最近の研究業績
  1. Morohoshi, S., K. Matsuura and S. Haruta. Secreted protease mediates interspecies interaction and promotes cell aggregation of the photosynthetic bacterium Chloroflexus aggregans. FEMS Microbiology Letters 362:1-5 (2015)
  2. Kanno, N., K. Matsuura and S. Haruta. Differences in survivability under starvation conditions among four species of purple nonsulfur phototrophic bacteria. Microbes and Environments 29:326-328 (2014)
  3. Stolyar,S., Z. Liu, V. Thiel, L. P. Tomsho, N. Pinel, W. C. Nelson, S. R. Lindemann, M. F. Romine, S. Haruta, S. C. Schuster, D. A. Bryant, and Jim K. Fredrickson. Genome sequence of the thermophilic cyanobacterium Thermosynechococcus sp. strain NK55a. Genome announcements 2(1):e01060-13 (2014)
  4. Haruta, S., T. Yoshida, Y. Aoi, K. Kaneko and H. Futamata. Challenges for complex microbial ecosystems: combination of experimental approaches with mathematical modeling. Microbes and Environments 28:244-250 (2013)
  5. Iino, T., H. Tamaki, S. Tamazawa, Y. Ueno, M. Ohkuma, K. Suzuki, Y. Igarashi and S. Haruta. Candidatus Methanogranum caenicola: a Novel methanogen from the anaerobic digested sludge, and proposal of Methanomassiliicoccaceae fam. nov. and Methanomassiliicoccales ord. nov., for a methanogenic lineage of the class Thermoplasmata. Microbes and Environments 28:285-294 (2013)
  6. Hirose, S., K. V. P. Nagashima, K. Matsuura, and S. Haruta. Diversity of purple phototrophic bacteria, inferred from pufM gene, within epilithic biofilm in Tama River, Japan. Microbes and Environments 27:327-329 (2012)
  7. Otaki, H., C. R. Everroad, K. Matsuura, and S. Haruta. Production and consumption of hydrogen in hot spring microbial mats dominated by a filamentous anoxygenic photosynthetic bacterium. Microbes and Environments 27:293-299 (2012)
  8. Everroad, C. R., H. Otaki, K. Matsuura, and S. Haruta. Diversification of bacterial community composition along a temperature gradient at a thermal spring. Microbes and Environments 27-374-381 (2012)
  9. Okubo, T., T. Tsukui, H. Maita, S. Okamoto, K. Oshima, T. Fujisawa, A. Saito, H. Futamata, R. Hattori, Y. Shimomura, S. Haruta, S. Morimoto, Y. Wang, Y. Sakai, M. Hattori, S.-I. Aizawa, K. V. P. Nagashima, S. Masuda, T. Hattori, A. Yamashita, Z. Bao, M. Hayatsu, H. Kajiya-Kanegae, I. Yoshinaga, K. Sakamoto, K. Toyota, M. Nakao, M. Kohara, M. Anda, R. Niwa, J.-H. Park, R. Sameshima-Saito, S.-I. Tokuda, S. Yamamoto, S. Yamamoto, T. Yokoyama, T. Akutsu, Y. Nakamura, Y. Nakahira-Yanaka, Y. Takada Hoshino, H. Hirakawa, H. Mitsui, K. Terasawa, M. Itakura, S. Sato, W. Ikeda-Ohtsubo, N. Sakakura, E. Kaminuma, and K. Minamisawa. Complete genome sequence of Bradyrhizobium sp. S23321: insights into symbiosis evolution in soil oligotrophs. Microbes and Environments 27:306-315 (2012)
  10. 岡田久子、倉本宣、渡辺泰徳、松浦克美 「多摩川中流域において剥離して流下する藻類由来の有機物負荷量の推定」土木学会論文集G 67:II_37-43 (2011)
  11. Kubo, K., K. Knittel, R. Amann, M. Fukui, and K. Matsuura. Sulfur-metabolizing bacterial populations in microbial mats of the Nakabusa hot spring, Japan. Syst. Appl. Microbiol., 34:293-302 (2011)
  12. Haruta, S., S. Kato, K. Yamamoto, and Y. Igarashi. Intertwined inter-species relationships: approaches to untangle the microbial network. Environ. Microbiol., 11:2963-2969 (2009)
  13. Tsukatani, Y., N. Nakayama, K. Shimada, H. Mino, S. Itoh, K. Matsuura, S. Hanada, and K.V.P. Nagashima. Characterization of a blue-copper protein, auracyanin, of the filamentous anoxygenic phototrophic bacterium Roseiflexus castenholzii. Arch. Biochem. Biophys., 490:57-62 (2009)
  14. Takii, S., S. Hanada, Y. Hase, H. Tamaki, Y. Uyeno Y. Sekiguchi, and K. Matsuura, Desulfovibrio marinisediminis, sp. nov., a novel sulfate-reducing bacterium isolated from coastal marine sediment via enrichment with Casamino acids. Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 58:2433-2438 (2008)
  15. Haruta, S. and Y. Igarashi. Network study of interspecies relationships will open new aspects of microbial ecology. pp.7-10, In: Progress in Environmental Microbiology. Myung-Bo Kim (ed), Nova Science Publishers, Inc., New York (2008)
  16. Takii, S., S. Hanada, H. Tamaki, Y. Ueno, Y. Sekiguchi, A. Ibe, and K. Matsuura. Dethiosulfatibacter aminovorans gen. nov., sp. nov., a novel thiosulfate-reducing bacterium isolated from coastal marine sediment via sulfate-reducing enrichment with Casamino acids. Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 57: 2320-2326 (2007)
  17. Yamada, M., H. Zhang, S. Hanada, K.V.P. Nagashima, K. Shimada, and K. Matsuura, K. Structural and spectroscopic properties of a reaction center complex from the chlorosome-lacking filamentous anoxygenic phototrophic bacgterium Roseiflexus castenholzii. J. Bacteriol. 187:1702-1709 (2005)
  18. Blankenship, R.E. and K. Matsuura. Antenna Complexes from Green Photosynthetic Bacteria. pp.195-217, In: Light-Harvesting Antennas in Photosynthesis. Green, B.R. and Parson, W.W. eds., Kluwer Academic Publishers, Dordrecht (2003)
  19. Hanada, S., K. Shimada, and K. Matsuura. Active and energy-dependent rapid formation of cell aggregates of the thermophilic photosynthetic bacterium Chloroflexus aggregans. FEMS Microbiol. Lett., 208:275-279 (2002)
  20. Hanada, S., S. Takaichi, K. Matsuura, and K. Nakamura. Roseiflexus castenholzii gen. nov.,sp. nov., a thermophilic, filamentous, photosynthetic bacterium which lacks chlorosomes. Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 52:187-193 (2002)
  21. 福井学、松浦克美「温泉に太古の生命を探る」遺伝、56:30-35 (2002)
  22. 永島賢治、松浦克美「光合成のエネルギー変換と進化」pp.154-168 生体膜のエネルギー変換装置(吉田賢右,茂木立志 編)共立出版、東京(2000)
  23. 松浦克美、永島賢治、嶋田敬三「光合成の獲得,多様化,喪失と種分化」Microbes and Environments, 14:37-40 (1999)
©2015 Department of Biological Sciences, Tokyo Metropolitan University