Journal of Environmental Biotechnology（環境バイオテクノロジー学会誌）
Vol. 14, No. 2, 107–111, 2015

総

説（特集）

バクテリアが生産する膜小胞，メンブランベシクル
Bacterial Membrane Vesicles
豊福

雅典 *，黒沢正治，野村暢彦

Masanori Toyofuku, Masaharu Kurosawa and Nobuhiko Nomura
筑波大学大学院生命環境系 〒 305–8572 茨城県つくば市天王台 1–1–1* TEL/FAX: 029–853–5079* E-mail: toyofuku.masanori.gf@u.tsukuba.ac.jp
Department of Life and Environmental Sciences, Department of Life and Environmental Sciences, University of Tsukuba,
Tennodai 1–1–1, Tsukuba, Ibaraki 305–8572, Japan
キーワード：メンブランベシクル，微生物間相互作用，バイオフィルム
Key words: membrane vesicle, bacterial interactions, biofilms
（原稿受付

1.

2015 年 2 月 25 日受付／原稿受理

はじめに多くの細菌は細胞外にメンブランベシクル（MV）と呼ばれる膜小胞を放出する（図 1）。MV は細胞膜により形成され，タンパク質，核酸やシグナル物質などを含み，環境に放出された後に周囲の細胞に付着・融合する。従って，細胞間での様々な物質の輸送に関わると考えられている。MV は特にグラム陰性細菌で研究されてきたが，多くのグラム陽性細菌でも生産が確認され，MV 生産は細菌に遍在する性質であると考えられている。グラム陰性細菌の MV は主に細胞外膜から構成さ
れ る た め， し ば し ば ア ウ タ ー メ ン ブ ラ ン ベ シ ク ル2015 年 3 月 3 日受理）

（OMV）とも呼ばれる。近年では実環境中からも MVは同定され，海洋中の物質循環に大きな役割を果たしていることが示唆された 3)。MV 生産が遍在的に観察される中で，MV の生物学的な役割やその形成メカニズムについて多くの関心が寄せられている。さらには MV の特性がリポソームに類似するため，バイオナノテクノロ
ジー技術の有用なプラットフォームとなりえ，MV を利用した応用研究についても注目が集まっている 1)。将来
的には MV はドラッグデリバリーシステムに代表されるような，より効率的でスマートな次世代型微生物制御への応用が期待される。実環境中における複合微生物系の制御は活性汚泥法を含めたバイオレメディエーション
技術の大きな課題であるが，MV を基盤とした技術革新によって複合微生物系をコントロールできる日が来るかも知れない。
2.

MV の生物学的な役割

将来的な MV の利用のためには，その機能の理解は重要である。MV の生物学的な役割についてこれまで様々な報告がなされており，今後も増えていくと思われる。これまでに明らかになっているものについてまとめ
ると，MV は大きく分けて二つの役割を持っている。それはすなわち，生産した細胞の生存に関わる役割と，周囲の細胞との相互作用に関わる役割である。
2.1 細胞の生存に関わる MV の役割

図 1．P. aeruginosa が生産する MV の TEM 画像 31)。Bar, 500 nm.

細胞の生存に関わる役割として，細胞内のストレスを緩和する作用がある。例えば，薬剤やペリプラズム内に蓄積したミスフォールドタンパク質によって MV 生産が誘導され，それによって薬剤やミスフォールドタンパ
ク質が細胞外に排出される 2,16)。この作用に加えて MV

豊福

108

は外部からの攻撃に対して おとり として働く 9)。バ
クテリオファージは細胞外膜を認識して宿主に感染することが知られている。MV は細胞外膜と同様な構成成分であるために，MV が存在するとファージは MV に捕捉され，その結果細胞の生存率が上昇する。同様にして，細胞膜に作用するペプチド系抗生物質に対してもMV の存在が細胞の生存率を上昇させる。
2.2

周囲の細胞との相互作用に関わる MV の役割

周囲の細胞との相互作用に関わる役割としては，遺伝
子の水平伝播や宿主細胞への毒素タンパク質の運搬，微生物間コミュニケーションシグナルの伝達などが挙げられる。Pseudomonas aeruginosa は疎水性の高いシグナ
ル物質，Pseudomonas quinolone signal（PQS）を生産することが明らかとなっていたが，この疎水性の高いシグナルが一体どのようにして細胞間で伝達されるのかについて議論となっていた。そこで細胞外に排出された PQSの局在が調べられた結果，細胞外に排出された PQS の
ほとんどは MV に含まれていることが明らかとなった 11)。PQS を 含 む MV を P. aeruginosa に 与 え る と，
PQS 制御下の遺伝子発現が誘導されたことから，MV
は PQS の伝達をなしうることが明らかとなった。PQSが MV に含まれる利点として，水環境中で拡散性が向上することが挙げられる他に，PQS が局所的に高濃度な環境を作り出し，周囲の細胞に効率よく運搬されていると考えられる。このように MV は細菌にとって重要な
様々な役割を有しており，細胞間相互作用を司ることもある。このような MV の性質はドラッグデリバリーシス
テムに通じるものがあり，実際に利用が検討されている。
2.3

最近見つかった MV の新たな役割

MV の役割については最近では生態的な役割も見出されている。海洋中で存在量が多い Prochlorococcus がMV を生産することが新たに分かり，実際の海洋中からも MV が同定された 3)。MV が他の細菌にとって栄養源となりうることから，MV が海洋の物質循環に多大な影響を与えることが推定されている。さらには植物病原細菌である，Xylella fastidiosa においては細菌が葉などの表面へ付着するのを MV が調節することによって，病原性をコントロールすることも示されている 6)。
3.

MV の形成機構

これまで述べてきたように様々な細菌において MV生産の有無や MV の機能に関して報告されてきている。
その機能の多様性は MV が単なる細胞の残渣ではないことを物語っている。それでは，一体どのようにしてMV は形成されるのだろうか？ MV 形成に関わる因子は数多く報告されてきているが，実はその詳細な形成メ
カニズムは未だ明らかとなっていない。これまでに MVが単なる溶菌で形成された構造物ではなく，その生産が様々な因子によって制御されていることが実験的に証明された。その理解は MV 生産の人工的な制御にも繋がる。MV の形成機構についてはグラム陰性細菌においてMV 形成に関わる環境因子や遺伝子の同定が試みられ，その結果から推測される形成メカニズムが複数提唱され他ている 13,26)。その一方で，グラム陽性細菌に対する知見は皆無である。ここでは主にグラム陰性細菌で得られている知見について解説する。しかしながら，以下に述べる研究の多くは特定遺伝子の変異株やノックアウト株を用いた実験であり，野生株の正常な生育において MV
形成がどのような分子制御プロセスを経ているのか，その全貌は明らかとなっていない。また，MV の生産は多くの細菌で見られる遍在的な現象であることが認知されてきている一方で，それを説明する普遍的な MV 形成機構の存在は明らかとなっていない。
3.1

内膜と外膜の架橋の消失による MV 形成

グラム陰性細菌の MV は外膜から形成されることから外膜が何らかの影響で剥離し，小胞化するプロセスが必要となる。そこで重要な役割を果たすのが外膜−ペプチ
ドグリカン（PG）−内膜間の架橋である。Escherichia
coli や P. aeruginosa，Salmonella などを用いた研究において，リポタンパク質や外膜タンパク質の欠損株ではMV 高生産性を示すことが報告された 4,20)。つまり，外膜−PG−内膜間の架橋が消失することで，外膜が剥離し，MV 形成が誘導されるというモデルである。
3.2

膜の湾曲による MV 形成

細胞表面のアニオン性電荷間の反発による外膜の湾曲化も MV 形成を引き起こす因子の一つである。B-band
LPS の負電荷が電荷間の反発を生むことで膜が不安定となり，MV が形成されるというモデルが提唱された 7)。
同様に，P. aeruginosa の生産する細胞間シグナル物質の一つで負電荷をもつ PQS が LPS と結合し，LPS 分子
間の反発力を強めることで外膜の湾曲化と MV 形成を誘導するモデルも報告され 12)，PQS の添加が P. aeruginosa のみならず他の細菌の MV 形成を誘導することも報告されている 21)。
3.3 ペリプラズムストレスによる MV の誘導
ペリプラズムにおける不要物質の蓄積と膨圧の上昇による MV 形成モデルも提唱されている。このモデルはPorphyromonas gingivalis を用いた研究で初めて示された。オートリシンの欠損株では細胞壁の分解が阻害されることでペリプラズム内に蓄積した PG 断片によって膨圧が上昇し，外膜が押し出される形で MV が形成されると推測されている 33)。E. coli や P. aeruginosa においてもペリプラズムにおけるミスフォールドタンパク質の蓄 積 が MV 形 成 を 増 加 さ せ る こ と が 報 告 さ れ て い
る 15,24)。
上記のモデルの他にも，膜の局所的な流動性の違いや細胞表面の湾曲性 22)，近年では鞭毛遺伝子なども MV
生産に関わることが提唱されている 8,10)。しかしながら，いずれも詳細なメカニズムについてはほとんど解明され
ていない。
4.

環境に応じた MV 形成

我々もこれまで P. aeruginosa を用いて PQS や二環化合物の添加，アルギン産合成経路が MV 形成に関与することなど，種々の MV 形成メカニズム解析を進めてバクテリアが生産するメンブランベシクル

きた 21,23–25)。そこから見えてくるものは，同一菌種においても様々な MV 誘導および形成機構が存在するということである。以下 P. aeruginosa を用いて分かってきた最近の知見について紹介する。
P. aeruginosa は広く土壌から海洋にまで生息する環境常在菌であり，酸素のある好気条件下で生息できるだ
けでなく，嫌気条件下では硝酸を利用した脱窒を介してエネルギーを生産できる。この脱窒環境下ではバイオフィルム形成や，微生物間コミュニケーション（クォラムセンシング）関連遺伝子の発現が好気条件下とは大きく異なり，条件によって異なる生態を示すことを我々の研究を含め明らかにしてきた 5,29,32)。P. aeruginosa はクォラムセンシングシステムとして三つの異なるシグナル物
質を使い分けており，特筆すべきことに PQS は合成に酸素を必要とするため，嫌気条件下では生産されない 28)。この PQS は P. aeruginosa の MV 形成に必須であるとされたため，嫌気条件下では MV は形成されないと予測されていた 18)。そんな中，我々は嫌気条件下でMV が形成されているのを観察した。興味深いことに，その形成量は好気条件下の 6 倍近くであり，嫌気条件下
で MV 生産を促進させるメカニズムが推定された 31)。
4.1

P. aeruginosa の嫌気条件下での MV 生産経路

グラム陰性細菌において MV は主に細胞外膜から構成されるため，多くの外膜タンパク質を含む一方で内膜タンパク質は少ないという特徴を持つ。P. aeruginosaが嫌気条件下で生産した MV のタンパク質組成を解析したところ，外膜と似たタンパク組成であった 31)。それに加えて pyocin 由来のタンパク質が蓄積されていることが明らかとなった。Pyocin は P. aeruginosa が生産するバクテリオシンの一種であり，自身とは異なる系統のP. aeruginosa を溶菌させる。従って，PAO1 株が生産した pyocin は PAO1 株には効かない。この pyocin はストレス応答，すなわち SOS 応答の制御下に入っており，
DNA 損傷ストレスなどによって生産が促進される。これまでいくつかの報告で，P. aeruginosa が生産した MVに pyocin 由来のタンパク質が含まれていることが明らかとなっていたが 30)，MV における役割については未解明であった。MV はストレス存在下で誘導されること，また，pyocin もストレス存在下で誘導されることも踏まえて，この両者には何か重要な接点があると考えて解析を行った。その結果，pyocin 生産遺伝子を欠損させると，嫌気条件下における MV 生産量は著しく低下することが示された。一方で，好気条件下では pyocin 生産遺伝
子は MV 形成に影響しなかった。これらの結果は，P.
aeruginosa が条件によって異なる MV 誘導機構を持つことを示す。現在 pyocin 生産がどのように MV 形成を誘導しているのかについて詳細な解析を行っている（現在投稿中）。それでは，なぜ嫌気条件下で pyocin によって MV が誘導されているのだろうか？先程 P. aeruginosa
は嫌気条件下で脱窒を行うことを説明したが，その過程
で一酸化窒素（NO）が生産される。NO は核酸合成を阻害することからそれが引き金となり，SOS 応答が活性化し，pyocin 生産が誘導され，その結果 MV が誘導されている。自身が生産する NO 以外に他の細菌が生産した NO や宿主細胞が生産する NO に応答する形で

109

MV が誘導されることが示唆される。MV の細胞間における役割を考えると，今後の解析が期待される。
4.2

バイオフィルムで生産される MV

実環境中の細菌の多くはバイオフィルムを形成して集団生活をおくっていることが明らかとなっている。バイ
オフィルムの一番の特徴として，細胞同士を接着させる
細胞外マトリクスの存在が挙げられる。細胞外マトリク
スは細胞同士や細胞と基質の接着を担い，抗生物質等の外からの刺激に対しても細胞を守る役割を持つ。その構
成成分についてはこれまでに主に多糖について研究され，P. aeruginosa においては pel，psl，アルギン酸が同定されている。しかしながら，P. aeruginosa や環境サンプルなどにおいて多糖よりもタンパク質の含有量が多いことがしばしば観察されていた 14)。また，MV が細胞
外マトリクスに含まれていることも明らかとなっていた 19)。それにも関わらず，その詳細についてはよくわ
かっていない。筆者らは P. aeruginosa バイオフィルム
において，どのようなタンパク質が細胞外マトリクスに含まれるのかをプロテオーム解析によって同定した 30)。
ここで，興味深いことに非常に多くの細胞外膜タンパクが同定された。細胞外マトリクスで検出された上位 20のタンパク質を見渡すと，実にそのうちの 15 ものタン
パク質が外膜タンパクであった。一方で，内膜タンパクは非常に少なかった。この結果は，同定されたタンパク
質が細胞残渣由来である可能性が低いことを示す。なぜ
これほどまでに外膜タンパクが存在するのか考えたとこ
ろ，MV 由来ではないかという結論に辿り着いた。そこでバイオフィルムの細胞外マトリクスから MV を精製し，そのタンパク質組成を解析したところ，細胞外マト
リクスで同定されたタンパク質のおよそ 30％もの種類
は MV 由来であることが示唆された。これらの結果より，バイオフィルム中で活発に MV が生産されている
ことが示され，さらにはそれらが細胞外マトリクスタン
パクの大部分を占めていることが示された。
4.3

バイオフィルムと浮遊細胞由来の MV の比較

MV は環境に応じてその誘導機構が異なってくることから，環境に応じて異なる性質や機能が付与された MVが生産されている可能性がある。そこで，バイオフィル
ムと浮遊細胞由来の MV に含まれるタンパク質を網羅的に同定して，比較した 30)。その結果，P. aeruginosa の浮遊細胞が生産する MV には，毒素因子が含まれていた一方で，バイオフィルム由来の MV には毒素因子は含まれておらず，浮遊細胞由来の MV からは同定されなかった鉄獲得に関わるタンパク質が多数同定された。
P. aeruginosa が生産する MV はプロテアーゼ等の毒素因子を含むことから，感染宿主に対する MV の役割がこれまで注目されていた。しかしながら，今回新たに解明されたバイオフィルム由来の MV は従来報告されていたような毒素因子は含まれておらず，新たな役割を担っていると考えられる。鉄の獲得は細菌にとって生存
戦略上非常に重要であり，そのために，鉄獲得システム
は高度に発達している。バイオフィルム中では慢性的な鉄不足に陥ると考えられているが，MV が鉄のキャリヤーになりうることは他の細菌で報告されており 17)，バ

豊福

110

他

イオフィルム中での鉄の獲得や蓄積にも MV は寄与しているのかもしれない。MV のバイオフィルムでの機能を明らかにするには更なる解析が必要であるが，多糖などの細胞外マトリクスがバイオフィルムの骨格であるとすると，MV はそこに様々な機能を付与できるアクセサ
リー的な要素を持っていることが想像できる。実際に多糖と思われる繊維状の構造物に MV が付着しているのが観察されている。
5.

MV の応用展開

MV はすでにワクチンとしての利用が研究されており，今後も様々な応用事例が増えていくと思われる。上述したように MV は環境や生活スタイル（浮遊 vs バイ
オフィルム）によってその中身が変化する。この中身の変化はおそらく MV の機能そのものに影響を与えることが推察される。こうした MV の性質を積極的に利用する事によって MV をナノテクノロジーのプラットフォームとしても今後利用できることが期待される 1)。
MV は細胞間相互作用に関わる物質輸送システムであることから，我々は MV を改良することによって，特定の活性や機能を付与した MV を特定の細胞に輸送することが任意に行えるようになると考えている。このような技術は複合微生物系の中で特定の微生物群のみを制御したいニーズの高いバイオレメディエーションの現場に対して有効となる。また，臨床においては常在菌に影響をほとんど与えずに病原性細菌にのみ抗生剤を届けるよ
うなドラッグデリバリーシステムの構築に寄与する。当該技術の構築に向けて，MV の基礎的な知見を蓄積し，そこに根ざした MV 改変技術の確立が必須である。MVは細胞外膜から形成されるために，その改変は比較的簡便に行える。例えば，細胞のリポ多糖（LPS）組成を改変すれば，MV の LPS 組成もそれに伴って変化する。
また，我々は任意のタンパク質を細胞外膜に局在させることで，そのタンパク質を含んだ MV を作製させることにも成功している（図 2）。以上のように MV を改変し，その挙動や機能を地道に解析していくことによって，MV デザイン化の方法論が構築されると思われる。
さらに，ここで得られる知見を既存のリポソーム工学の知見と融合させることによって，革新的な技術が生まれることが期待される。
当グループでは排水処理に関わる微生物機能が微生物
間コミュニケーションによって制御できることを解明しており 27,28)，現状より環境低負荷な排水処理システムの構築のために，活性汚泥中での微生物間コミュニケー
ションの制御を目指している。すでに微生物間コミュニ
ケーションで使われるシグナル物質が MV によって運搬されることを見出しており，MV を利用したバイオテ
クノロジー技術に取り掛かっている。また，MV の応用
はこうした輸送システムのみならず，物質生産においては，通常は菌体外に排出されない有用物質を MV によって排出させることも可能であると考えている。以上のような MV の利用価値の高さから MV 生産を任意にコントロールできるシステムを開発している。

図 2．蛍光タンパク（mCherry）を含んだ MV。Bar, 5 mm

6.

今後に向けてこれまでに MV 研究はその機能と形成機構を中心に行われてきた。その一方で，放出された MV がどのようにして細胞に付着し，さらには融合してその中身を受け渡すかについては全く解明されていない。MV の細胞に対する付着性に選択性があるのか，あるいは均等に付着されるのかについて明らかにすることは非常に興味がもたれる。ここを解明することによって，MV 形成，拡散，付着・融合の一連の流れ，つまりは 細菌間メンブ
ラントラフィック の全体像が解明され，さらなる応用展開も期待される。MV の機能についても，これまでに病原性への関与について研究されてきたが，植物内生細菌や腸内細菌などの存在を考えると宿主に対して協調的な作用を MV がもたらしていることも十分に考えうる。
さらには，環境中での MV の役割についてはほとんど分かっていない。バイオフィルム中から MV が多く同定される事を考えると，環境中の至る所で MV が生産されていることが予測される。MV の全貌を解き明かす
ことによって，今後 MV を利用したバイオテクノロジー
技術の真のポテンシャルが明らかになると思われる。
MV 研究はまだまだ発展途上にあり，微生物学分野に今後大きなインパクトをもたらすことが期待される。
謝

辞本研究の一部は若手研究（A）「ベシクルを介した微生物間ネットワークの解明とデザイン方法の創出」により助成された。
文

献1) Baker, J.L., L. Chen, J.A. Rosenthal, D. Putnam, and M.P.
DeLisa. 2014. Microbial biosynthesis of designer outer membrane vesicles. Curr. Opin. Biotechnol. 29: 76–84.
2) Baumgarten, T., S. Sperling, J. Seifert, M. von Bergen, F.

バクテリアが生産するメンブランベシクル
Steiniger, L.Y. Wick, and H.J. Heipieper. 2012. Membrane
vesicle formation as a multiple-stress response mechanism enhances Pseudomonas putida DOT-T1E cell surface hydrophobicity and biofilm formation. Appl. Environ. Microbiol. 78:
6217–6224.
3) Biller, S.J., F. Schubotz, S.E. Roggensack, A.W. Thompson, R.E.
Summons, and S.W. Chisholm. 2014. Bacterial vesicles in marine ecosystems. Science. 343: 183–186.
4) Deatherage, B.L., J.C. Lara, T. Bergsbaken, S.L. Rassoulian
Barrett, S. Lara, and B.T. Cookson. 2009. Biogenesis of bacterial membrane vesicles. Mol. Microbiol. 72: 1395–1407.
5) Fang, H., M. Toyofuku, T. Kiyokawa, A. Ichihashi, K. Tateda,
and N. Nomura. 2013. The Impact of Anaerobiosis on StrainDependent Phenotypic Variations in Pseudomonas aeruginosa.
Biosci. Biotechnol. Biochem. 77: 1747–1752.
6) Ionescu, M., P.A. Zaini, C. Baccari, S. Tran, A.M. da Silva,
and S.E. Lindow. 2014. Xylella fastidiosa outer membrane
vesicles modulate plant colonization by blocking attachment tosurfaces. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 111: E3910–E3918.
7) Kadurugamuwa, J.L. and T.J. Beveridge. 1995. Virulence factors are released from Pseudomonas aeruginosa in association with membrane vesicles during normal growth andexposure to gentamicin: a novel mechanism of enzyme secretion. J. Bacteriol. 177: 3998–4008.
8) Manabe, T., M. Kato, T. Ueno, and K. Kawasaki. 2013.
Flagella proteins contribute to the production of outer membrane vesicles from Escherichia coli W3110. Biochem.
Biophys. Res. Commun. 441: 151–156.
9) Manning, A.J. and M.J. Kuehn. 2011. Contribution of bacterial
outer membrane vesicles to innate bacterial defense. BMC
Microbiol. 11: 258.
10) Mantri, C.K., C.H. Chen, X. Dong, J.S. Goodwin, S. Pratap, V.
Paromov, and H. Xie. 2015. Fimbriae-mediated outer membrane vesicle production and invasion of Porphyromonas gingivalis. MicrobiologyOpen. 4: 53–65.
11) Mashburn, L.M. and M. Whiteley. 2005. Membrane vesicles
traﬃc signals and facilitate group activities in a prokaryote.
Nature. 437: 422–425.
12) Mashburn-Warren, L., J. Howe, P. Garidel, W. Richter, F.
Steiniger, M. Roessle, K. Brandenburg, and M. Whiteley. 2008.
Interaction of quorum signals with outer membrane lipids: insights into prokaryotic membrane vesicle formation. Mol.
Microbiol. 69: 491–502.
13) Mashburn-Warren, L.M. and M. Whiteley. 2006. Special delivery: vesicle traﬃcking in prokaryotes. Mol. Microbiol. 61:
839–846.
14) Matsukawa, M. and E.P. Greenberg. 2004. Putative exopolysaccharide synthesis genes inﬂuence Pseudomonas aeruginosabiofilm development. J. Bacteriol. 186: 4449–4456.
15) McBroom, A.J., A.P. Johnson, S. Vemulapalli, and M.J.
Kuehn. 2006. Outer membrane vesicle production byEscherichia coli is independent of membrane instability. J.
Bacteriol. 188: 5385–5392.
16) McBroom, A.J. and M.J. Kuehn. 2007. Release of outer membrane vesicles by Gram-negative bacteria is a novel envelope
stress response. Mol. Microbiol. 63: 545–558.
17) Prados-Rosales, R., B.C. Weinrick, D.G. Piqué, W.R. Jacobs,
Jr., A. Casadevall, and G.M. Rodriguez. 2014. Role for
Mycobacterium tuberculosis membrane vesicles in iron acquisition. J. Bacteriol. 196: 1250–1256.
18) Schertzer, J.W., S.A. Brown, and M. Whiteley. 2010. Oxygen
levels rapidly modulate Pseudomonas aeruginosa social behaviours via substrate limitation of PqsH. Mol. Microbiol. 77:
1527–1538.

11119) Schooling, S.R. and T.J. Beveridge. 2006. Membrane vesicles:
an overlooked component of the matrices of biofilms. J.
Bacteriol. 188: 5945–5957.
20) Sonntag, I., H. Schwarz, Y. Hirota, and U. Henning. 1978.
Cell envelope and shape of Escherichia coli: multiple mutants
missing the outer membrane lipoprotein and other major outermembrane proteins. J. Bacteriol. 136: 280–285.
21) Tashiro, Y., S. Ichikawa, T. Nakajima-Kambe, H. Uchimura,and N. Nomura. 2010. Pseudomonas quinolone signal aﬀects
membrane vesicle production in not only Gram-negative but
also Gram-positive bacteria. Microbes and environments/
JSME. 25: 120–125.
22) Tashiro, Y., A. Inagaki, M. Shimizu, S. Ichikawa, N. Takaya, T.
Nakajima-Kambe, H. Uchiyama, and N. Nomura. 2011.
Characterization of phospholipids in membrane vesicles derived from Pseudomonas aeruginosa. Biosci. Biotechnol.
Biochem. 75: 605–607.
23) Tashiro, Y., N. Nomura, R. Nakao, H. Senpuku, R. Kariyama,
H. Kumon, S. Kosono, H. Watanabe, T. Nakajima, and H.
Uchiyama. 2008. Opr86 is essential for viability and is apotential candidate for a protective antigen against biofilm
formation by Pseudomonas aeruginosa. J. Bacteriol. 190:
3969–3978.
24) Tashiro, Y., R. Sakai, M. Toyofuku, I. Sawada, T. NakajimaKambe, H. Uchiyama, and N. Nomura. 2009. Outer membrane machinery and alginate synthesis regulators control
membrane vesicle production in Pseudomonas aeruginosa. J.
Bacteriol. 191: 7509–7519.
25) Tashiro, Y., M. Toyofuku, T. Nakajima-Kambe, H. Uchiyama,
and N. Nomura. 2010. Bicyclic compounds repress membrane
vesicle production and Pseudomonas quinolone signal synthesis in Pseudomonas aeruginosa. FEMS Microbiol. Lett. 304:
123–130.
26) Tashiro, Y., H. Uchiyama, and N. Nomura. 2012.
Multifunctional membrane vesicles in Pseudomonas aeruginosa. Environ. Microbiol. 14: 1349–1362.
27) Toyofuku, M., N. Nomura, T. Fujii, N. Takaya, H. Maseda, I.
Sawada, T. Nakajima, and H. Uchiyama. 2007. Quorum sensing regulates denitrification in Pseudomonas aeruginosa
PAO1. J. Bacteriol. 189: 4969–4972.
28) Toyofuku, M., N. Nomura, E. Kuno, Y. Tashiro, T. Nakajima,and H. Uchiyama. 2008. Inﬂuence of the Pseudomonas quinolone signal on denitrifiation in Pseudomonas aeruginosa. J.
Bacteriol. 190: 7947–7956.
29) Toyofuku, M., G.A. O’toole, and N. Nomura. 2015. Anaerobic
Life Style of Pseudomonas aeruginosa. In J. Ramos, B.
Goldberg, and A. Filloux (eds.), Pseudomonas. Volume 7.
Springer.
30) Toyofuku, M., B. Roschitzki, K. Riedel, and L. Eberl. 2012.
Identification of proteins associated with the Pseudomonas
aeruginosa biofilm extracellular matrix. J. Proteome. Res. 11:
4906–4915.
31) Toyofuku, M., S. Zhou, I. Sawada, N. Takaya, H. Uchiyama,
and N. Nomura. 2014. Membrane vesicle formation is associated with pyocin production under denitrifying conditions in
Pseudomonas aeruginosa PAO1. Environ. Microb. 16: 2927–
2938.
32) Yawata, Y., N. Nomura, and H. Uchiyama. 2008. Developmentof a novel biofilm continuous culture method for simultaneousassessment of architecture and gaseous metabolite production.
Appl. Environ. Microbiol. 74: 5429–5435.
33) Zhou, L., R. Srisatjaluk, D.E. Justus, and R.J. Doyle. 1998.
On the origin of membrane vesicles in gram-negative bacteria.
FEMS Microbiol. Lett. 163: 223–228.