Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)ISSN 2186-9936

Sep. 2015
第14巻 第1号

Journal of Japanese Society for Extremophiles

巻頭言 ………………………………………………………

1

研究奨励賞受賞研究 ………………………………………

3

ORIGINAL PAPER ………………………………………… 21
書評 …………………………………………………………

30

学会記事 ……………………………………………………

31

学会誌投稿規定・執筆要領 ………………………………

36

会則・細則 …………………………………………………

38

運営体制 ……………………………………………………

41

2

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)

巻頭言

極限環境微生物とリソース事業

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
伊藤 隆
極限環境生物学会が発足して早 18 年経ちました。私自身、発足時から本学会に参加していますが、本学会がますます活気に満ちていることを微生物リソース事業に携わる者としても喜びに感じています。
しかし、同時に自分の立場として今後の極限環境微生物研究をさらに支援するためにはどの様なリソース事業を展開しなければいけないかを考える必要があります。
私が微生物リソース事業にかかわるようになったのは、私が 1992 年に理化学研究所微生物系統保存
施設（現在の理研バイオリソースセンター微生物材
料開発室、JCM）のアーキアを担当する職員として着任したことに始まります。その頃はまさに日本におけるアーキア研究の黎明期ではなかったと思います。1977 年に C. R. Woese が Archaebacteria を提唱して以来、生命の進化にアーキアが深く関わっていることが示され、またその後も超好熱性アーキアが発見されるなどアーキアはユニークな研究材料として大いに注目されていました。日本でも 1988 年には日本 Archaebacteria 研究会（現在は日本 Archaea 研究会）
が発足しています。そしてアーキアや極限環境微生物を扱うコレクションが日本でも望まれていた頃に、私自身がコレクションに着任する機会が訪れました。

1

しかし、その頃の私は何もアーキアや極限環境
微生物の専門家でも何でも無く、リソース事業の立ち上げに際してはなんでも初めからやらなければい
けない状態でした。そこでとりあえず 3 つの方針をもってリソース事業に取り組むことにしました。一
つ目はアーキアの培養・保存技術を習得することです。特にメタン生成アーキアなどの絶対嫌気性微生物の保存方法については周りにも専門家がいなかったので当時 DSMZ でアーキア・嫌気性細菌を担当していた H. Hippe 博士のもとにその技術を教わることから始めました。二つ目はコレクションとしてなるべく多くの菌株を揃えることです。手始めとして好気的に扱える高度好塩性アーキアなどは世界のカル
チャーコレクションから菌株交換で取りそろえるよ
うにしました。その後は好熱菌やメタン菌も集める
ようにしましたが、これらの菌株の多くは DSMZ のみに保有されていて、そう多くは交換できません。
この状況に変化があったのは 2004 年頃です。2001
年に国際細菌命名規約（現在は国際原核生物命名規約）の改定によって新種・新亜種の提案には少なく
とも二カ国以上のカルチャーコレクションにその基準株が寄託・公開されることが要件となりましたが、それによって JCM でも研究者の依頼による微生物
株の寄託が急増したのです。これによってアーキア
だけでなく様々なタイプの極限環境微生物の寄託を受け入れることができましたが、その中には培養を再現することが難しい菌株もあり、寄託者とも何度もやりとりをした菌株も少なくありません。そして三つ目は自らリソース開発を行うことです。私自身
は好熱性アーキアや好塩性アーキアを中心に探索研究を行いました。この過程で多くの人脈を作ることができましたが、そのことが現在の微生物株収集にもプラスになっているのではないかと思います。
本学会の皆様やリソース事業関係者のご協力・ご支援もあって JCM も何とかアーキア・極限環境微生物を扱うコレクションとして世界的にも認められきたものと思います。さて、冒頭の命題に戻って、今後の微生物リソース事業をどう発展させていくべきでしょうか。まず寄託者やエンドユーザーを含めた研究者にとっての利便性をさらに高めることは必要なことでしょう。例えば、アーキア・極限環境微生物を研究したいと思っている研究者は、必ずしも培養をこなせる研究環境にいないことがあり得ます。
今 で も 必 要 に 応じ て 、 培養 方 法 の ア ド バイ ス やJournal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)ますが、その方向性を定めるためには研究者の具体的な要望を知ることも重要であり、どうか寄託者・
エンドユーザーの皆様からのフィードバックを宜しくお願いしたいと思います。

DNA・培養菌体などの研究しやすい形での材料提供も行っていますが、これをもっと普及させる必要があるでしょう。さらにコレクションにある微生物リ
ソースとそのシークエンス等の学術情報を密接にリンクさせることも研究者にとっては重宝かもしれま
せん。また今日のように生物多様性条約・名古屋議定書が発効している状況下ではリソースに付随する権利や利用上の制限を明確にして、利用者が安全にリソースを利用できるようにすることも必要なことでしょう。一方、研究者が研究したくなるような新しいリソースを取りそろえていくことも必要です。
例えばシングルセルジェノミックスの活用により、未培養微生物のゲノム DNA をリソースとして扱うことも可能かもしれません。いくつかの案は浮かび最後になりますが、私自身もそろそろ後継者が気になる年代になりました。これからリソース事業に携わる若い方には自分とは違った苦労が待ち受けているものと思います。リソース事業は末永く継続してこそ意味のある事業です。どうか引き続き皆様方のご理解とご協力をお願いして、私の巻頭言とした
いと思います。

2

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)

極限環境生物学会
研究奨励賞受賞研究

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14, 3-8

Hirata A

Elucidation of structural basis for the molecular machineries responsible for
RNA synthesis and processing from Archaea
アーキアの RNA 合成・編集加工を担う分子装置の構造基盤の解明
愛媛大学

大学院理工学研究科

物質生命工学専攻
平田 章

Department of Materials and Biotechnology, Graduate School of Science and Engineering, Ehime University, 790-8577
Japan
Corresponding Author: Akira Hirata, ahirata@ehime-u.ac.jp
Phone: +81-89-927-9919, Fax: +81-89-927-9919
Received: Jul. 19, 2015 / Accepted: Jul. 19, 2015
1. はじめに

構造情報は、1999 年まで利用できなかった。しかし、全生物のゲノム DNA 上にコードされた遺伝情報は、

1999 年、ポスドク時代に R.D. Kornberg 博士（米国

RNA を介してタンパク質へと翻訳される。この遺伝

スタンフォード大学）の研究室に在籍したことのあ情報発現の一連の流れは分子生物学において「センる S. Darst 博士らが（米国ロックフェラー大学）、世

トラルドグマ」と称される過程であり、全生物に必界で初めて真正細菌由来 Thermus aquaticus (Taq)

要不可欠な生命現象である。アーキアと真核生物のRNAP の X 線結晶構造を高分解能で決定した 1)。翌

遺伝情報発現に関与する DNA 複製及び修復・転写・年の 2000 年には、R.D. Kornberg 博士らが真核生物

翻訳などの分子装置は極めて酷似している。このこ

由来 Saccharomyces cerevisiae (Sce) RNA ポリメラーとは 16S/18S rRNA の塩基配列を基にした進化系統

ゼ II (Pol II) の X 線結晶構造を決定し、真正細菌学的解析にあるように、アーキアと真核生物に共通

RNAP と真核生物 Pol II は、DNA を掴むために「蟹する祖先が同じであることと関連している。また、の爪」のような形をしていることが判明した 2)。まアーキアの場合、一般的に遺伝情報発現に関与する

た、サブユニット組成はお互いに違うが、両者の全分子装置が真核生物のものと比較して、コンパクト体構造は酷似していることが明らかになった。それで単純なタンパク質で構成されている。すなわち、らを皮切りに、構造情報をベースにした転写研究がアーキアの遺伝情報発現に関与する分子装置は進化

飛躍的に発展し、2006 年に R.D. Kornberg 博士はノ的に古い状態を保っており、真核生物の分子装置とーベル化学賞を受賞し、DNA ポリメラーゼを単離しは機能面で最低限必要な基本原理を共有しているとた父親の A. Kornberg 博士との親子受賞になったの考えられる。したがって、両者に共通する分子装置は今なお記憶に新しい。筆者は 2004 年に最後の生命の基本原理を分子レベルで解明することは、生命のドメインのピースを埋めるべくアーキア RNAP の X

分子機能進化の変遷過程を理解する上で極めて重要

線結晶構造解析を、米国ペンシルバニア州立大学のである。

村上勝彦博士のもとで行った。研究を開始して 2 年
目に漸くクレンアーキア Sulfolobus solfataricus (Sso)

2. 世界初のクレンアーキア RNA ポリメラーゼ

RNAP の結晶を作成することに成功し、それから良(RNAP)の X 線結晶構造

質な結晶を得るのに、さらに 1 年を費やした。その全生物は遺伝情報である DNA を RNA に写し取る

間、R. D. Kornberg 博士がノーベル化学賞を受賞した

のに普遍的で巨大な転写装置である RNA ポリメラ

報告は自身の研究の励みになったのは言うまでもなーゼ（RNAP）を用いている。RNAP の詳細な分子い。2008 年、ついに世界に先駆けてクレンアーキア
3Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)RNAP の X 線結晶構造を決定し、Sso RNAP は 13 個とコアから突出した「ストーク」で構成されていた。

のサブユニットで構成され、その全体構造が 12 個のさらに、驚くべきことに、RNAP のアッセンブリー

サブユニットで構成された真核生物 Pol II と酷似しの「足場」として機能する D サブユニットには 1 つていることを明らかにした 3,4) （図１）
。また、Ssoの鉄硫黄クラスターが存在し、Sso RNAP では鉄硫RNAP と真核生物 Pol II の全体構造は、真正細菌

黄クラスターが構造因子として機能していることがRNAP と異なり、DNA 結合クレフトである「コア」

示唆された。

図１．生命３ドメインの RNA ポリメラーゼの表面分子構造。左から順に真正細菌 Taq RNAP（5 サブユニッ
ト組成）、アーキア Sso RNAP（13 サブユニット組成）、真核生物 Sce Pol II（12 サブユニット組成）。各サブ
ユニットごとに色分けしている。Sso RNAP 及び Sce Pol II の「ストーク」は、E/F 及び RPB7/4 サブユニット
で構成され、それ以外のサブユニットで「コア」が形成されている。
3. アーキア RNAP の各サブユニットの機能解析

RNAP の F サブユニットの遺伝子破壊株を構築してアーキア RNAP の D サブユニットの鉄硫黄クラス

機能解析を行った。その結果、F サブユニットは至ターを保持するドメイン 3 は、アーキア種間で多様

適生育温度 85℃の生育に重要であり、E/F から成る

化しており、一部の真核生物の Pol II にも 1 つの鉄ストークが特定遺伝子の発現に関与していることを硫黄クラスターが保存されていることが予測された見出した 7)。F サブユニットの遺伝子欠損株から精4)。そこで、メタン生成ユーリアーキア

製した RNA ポリメラーゼは、E/F サブユニットおよ

Methanosarcina acetivorans RNAP の D サブユニット

び転写促進因子（TFE）が欠損していた。このことの機能解析をした結果、ドメイン 3 において 2 つのは、TFE に特異的に活性化されるプロモーター領域

鉄硫黄クラスターを同定することができ、この 2 つの存在を示唆している。

の鉄硫黄クラスターが酸素センサーとして機能することで、遺伝子発現の制御を行っている可能性を見

4. 世界初のユーリアーキア RNAP の X 線結晶構造

出した 5)。一方、アーキア RNAP のストークは E/Fアーキアは、主にクレンアーキア門とユーリアー

サブユニットで構成されている。ストークに相当す

キア門の二つが存在し、ユーリアーキア門がアーキる真核生物の RPB7/4 サブユニットにおいては、出アと真核生物の共通祖先に最も近いことが議論され芽酵母の RPB7 が生育に必須な遺伝子であるのに対ている。ユーリアーキア Thermococcus kodakarensis

し、RPB4 はその遺伝子破壊株(⊿RPB4)が温度感受(Tko) RNAP は 11 個のサブユニットから成り、今ま性を示し、生育条件の違いにより全体的あるいは局で報告されているアーキア/真核生物 RNAP ファミ

所的遺伝子の転写レベルを制御していることが報告

リー中で最小のシンプルな構造である。そのため、6)されている 。しかしながら、アーキアの E/F サブ

Tko RNAP がアーキア/真核生物 RNAP ファミリーのユニットの細胞内の機能についてはこれまで知られ共通祖先に最も近く、Tko RNAP の構造は真核生物ていなかった。そこで、Thermococcus kodakarensis

Pol II の機能獲得に伴う構造変遷を考察することが4

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)できる。筆者と共同研究者らは 10 年の歳月をかけたりに動き、クランプはコアから 21.5°時計回りに移結果、Tko RNAP の X 線結晶構造を 3.5 Å 分解能で動することが判った。したがって、アーキア RNAP

8)

決定することに成功した 。予想通り、Tko RNAP のと Pol II は「転写サイクル」において、ストークの全体構造は Sso RNAP 及び Pol II と酷似し、11 個と構造変化に伴うクランプの開閉機構が転写制御に深いう最少単位のサブユニットで構築されていた。

く関与している。Tko RNAP と Pol II を詳細に比較し2003 年、R. D. Kornberg 博士らは Pol II の全体構造をたところ、Pol II のみに存在する「特異的挿入配列」

基に、ストークの脱着によるコアのクランプ構造のを発見した。その「特異的挿入配列」を使って、Pol

開閉制御機構を提唱していた 9,10)。しかし、Tko RNAP

II は様々な基本転写因子と結合することにより、多のクランプはストークがコアに結合したまま開いた岐にわたる高次生命現象の発現を制御していること状態だった（図２）。Tko RNAP と Pol II を比較し、が示唆された。おそらく、PoI II は、アーキア RNAP

MD シミュレーションした結果、ストークとクランを基に「特異的挿入配列」を獲得することで分子的プはお互いに衝突せず、ストークは 12.4°反時計回に進化したことが考えられる。

図２．
（Ａ）Pyrococcus furiosus (Pfu) RNAP の Cryo-EM 電子密度マップに Tko RNAP の結晶構造のリボンモデ
ルを重ねた図（コア（灰色）、クランプ（薄水色）、ストーク（黄緑色））。赤矢印は Pfu RNAP の閉じたクランプの電子密度を示している。
（Ｂ）ストークは 12.4°反時計回りに動き、クランプはコアから 21.5°時計回りに移動する。
（Ｃ）アーキア RNAP と Pol II のクランプが開くためにストークが連動することを示した模式
図
5. アーキア tRNA スプライシングエンドヌクレア

サブユニットタンパク質複合体で構成されており、ーゼの幅広い基質認識機構の解明

触媒残基を含めた活性部位の構造がお互いに類似し

RNA は、多くの場合、RNA プロセシング、スプている。アーキア EndA はサブユニット組成の違い

ライシング、RNA 修飾など、様々な編集加工を経て、により、ホモダイマー型(α'2)、ホモテトラマー型(α4)、成熟 RNA となり、その生理機能を発揮する（図３）。

ヘテロテトラマー型(α2β2)の 3 種類に分類される。ヘアーキアの RNA 成熟システムは真核生物のもの

テロテトラマー型 EndA は、クレンアーキアとナノと酷似しており、両者の RNA 成熟因子は構造・機

アーキアのみに保存され、なぜ、典型的 BHB モチ

能的に保存されている。アーキアおよび真核生物のーフだけでなく、変則的 BHL モチーフも認識する幅

前駆体 tRNA 中のイントロンはタンパク質性因子の広い基質認識機構を保持しているのか不明であった

tRNA スプライシングエンドヌクレアーゼ(EndA)に（図４）。この長年の謎を解くべく Aeropylum pernix

よって切断・除去される。両者の EndA は、マルチ(APE)-EndA を実験材料に構造生物学的アプローチ

5

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)により解析を行った。その結果、クレンアーキア

構造()を持ち、サブユニットが活性型であるホモ

EndA のみ特異的に存在するループ(CSL)がダイマー(2)を形成していた 13)（図５）。また、変異APE-EndA にも存在し、CSL 上のリジン残基が基質酵素の解析結果から、ARMAN-2 EndA の活性部位付

認識部位として機能することで APE-EndA が幅広い

近にある特有のループ(ASL)上のリジン残基が RNA

基質認識機構を保持していることを明らかにした

11)。

の認識部位として機能するために、ARMAN-2 EndA

また、世界最小の生命体である未培養性アーキア

は幅広い基質認識機構を持つことが判明した（図６）。

Candidatus Micrarchaeum acidiphilum (ARMAN-2) がこれらの一連の研究究結果から、ASL は CSL とまっ

新しい 4 番目のタイプの EndA を保持し、シーケン

たくアミノ酸配列（保存されたリジン残基以外）がス上に CSL 領域が無いにもかかわらず、幅広い基質

異なるにもかかわらず、CSL と似た構造と機能を持認識機構を有していた

12)。ARMAN-2 EndA の X 線

つため、収斂進化によって ARMAN-2 EndA が ASL結晶構造を決定したところ、ARMAN-2 EndA は非常を獲得したことが示唆された。以上の研究成果からに長い 2 つのペプチドリンカーで、3 つのユニット「RNA とタンパク質」の共進化を裏付ける証拠の 1

NCつを提供することができた。

( -- )をつなぎとめた前例のないサブユニット

図３. 酵母 tRNAPhe の成熟化プロセスの模式図。RNA スプライシング酵素が EndA に相当する。

図５．ARMAN2-EndA の X 線結晶構造のリボンモ
デル図（αN ユニット（橙色）、αユニット（桃色）、
βC ユニット（水色）、ペプチドリンカー（黒色））。
活性型ホモダイマー構造（ε２）を示している。

図４．EndA によって認識されるイントロン配列を含んだ典型的および変則的 BHB モチーフ。

6

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)

図６. ARMAN-2 EndA と BHB モチーフを含む基質 tRNA のドッキングモデル図。
ASL 上の K161 が 3 つのバルジ（B1、B2、B3）以降の RNA を認識している。スティックモデル（緑色）は基質 RNA を示し、リボンモデルは ARMAN-2 EndA を示している。色分けは図５と同じである。
6. 今後の研究展開

参考文献

今後、Tko RNAP 及びその転写因子を用いた多段

1) Zhang G, Campbell E.A., Minakhin L., Richter C.,

階転写反応機構の解明に向けて、挑戦的な研究を続Severinov K., and Darst S.A. 1999. Crystal structure of

けていく予定である。最近、ARMAN-2 EndA と基質

Thermus aquaticus core RNA polymerase at 3.3 Å

RNA の複合体構造を高分解能で決定することに成resolution. Cell. 98: 811-824.

功し、ASL 中のリジン残基が関与する新たなイント

2) Cramer P., Bushnell D.A., Fu J., Gnatt A.L.,

ロン切断反応機構を分子レベルで提唱できるとこま

Maier-Davis B., Thompson N.E, Burgess R.R.,

できている。また、Tko tRNA 中の修飾ヌクレオシド

Edwards A.M., David P.R., and Kornberg R.D. 2000.

の生理的意義の解明に向けた研究も進めており、塩Architecture of RNA polymerase II and implications

基やリボースの 2’-OH 上に化学修飾を施す tRNA 修

for the transcription mechanism. Science. 288:

飾酵素群を同定し、それら酵素の構造機能解析や遺640-649.

伝学的解析を行っている。

3) Hirata, A., Brianna, J. K., and Murakami, K.S. 2008.
The X-ray crystal structure of RNA polymerase from

7. 謝辞

Archaea. Nature. 451: 851-854.

アーキア RNAP の研究は、米国ペンシルバニア州

4) Hirata, A., and Murakami, K.S. 2009. Archeal RNA

立大学の村上勝彦教授らとともに、所属機関である

Polymerase. Curr. Opin. Struct. Biol. 16: 724-731.

愛媛大学、京都大学、立命館大学の共同研究者と行

5) Lessner, F. H., Jennings, M. E., Hirata, A., Duin, F. C.,ってきました。京都大学の金井先生には Tko の遺伝

and Lessner, D. J.2012. Subunit D of RNA polymerase

学的解析などたいへんお世話になりました。また、from Methanosarcina acetivorans contains two

アーキア EndA の研究は、愛媛大学の堀弘幸教授ら

oxygen-labile [4Fe- 4S] clusters: implications forの指導下で、慶応大学、米国カリフォルニア大学のoxidant-dependent regulation of transcription. J. Biol.

共同研究者と進めました。本研究成果は、これら数

Chem 287: 18510-18523.

多くの共同研究者のご協力の賜物であり、共同研究

6) Miyao T., Barnett J.D., and Woychik N.A. 2001.

者の方々に心より感謝いたします。

Deletion of the RNA polymerase subunit RPB4 acts asa global, not stress-specific, shut-off switch for RNA
polymerase II transcription at high temperatures. J.
Biol. Chem 276: 46408-46413.
7) Hirata, A., Kanai, T., Santangelo T.J., Tajiri, M.,
Manabe, K., Reeve, J.N., Imanaka, T., and Murakami,
K.S. 2008. Archaeal RNA polymerase subunits E and F
are not required for transcription in vitro, but a
Thermococcus kodakarensis mutant lacking subunit F

7

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)is temperature-sensitive. Mol. Microbiol.70: 623-633.

involves a novel RNA recognition site in the8) Jun, S. H., Hirata, A., Kanai, T., Santangelo, T. J.,

Crenarchaea specific loop. Nucleic Acids Res. 39:

Imanaka, T., and Murakami, K. S. 2014. The X-ray

9376-9389.

crystal structure of euryarchaeal RNA polymerase in an12) Fujishima, K., Sugahara, J., Miller, C.S., Baker, B.J.,

open-clamp configuration. Nature Commun. 5: 5132.

Di Giulio, M., Takesue, K., Sato, A., Tomita, M.,

9) Armache K.J., Kettenberger H., and Cramer P. 2003.

Banfield, J.F. and Kanai, A. 2011. A novel three-unit

Architecture of initiation-competent 12-subunit RNA

tRNA splicing endonuclease found in ultrasmall

polymerase II. Proc Natl Acad Sci U S A. 100:

Archaea possesses broad substrate specificity. Nucleic

6964-6968.

Acids Res. 39: 9695-9704.

10) Bushnell D.A., and Kornberg R.D. 2003. Complete,13) Hirata, A., Fujishima, K., Yamagami, R., Kawamura,

12-subunit RNA polymerase II at 4.1-A resolution:T., Banfield, J.F., Kanai, A., and Hori, H. 2012. X-ray

implications for the initiation of transcription. Proc

structure of the fourth type of archaeal tRNA splicing

Natl Acad Sci U S A. 100: 6969-6973.

endonuclease: insight into the evolution of a novel11) Hirata, A., Kitajima, T. and Hori, H. 2011. Cleavage

three-unit composition and a unique loop involved in

of intron from the standard or non-standard position ofbroad substrate specificity. Nucleic Acids Res. 40:

the precursor tRNA by the splicing endonuclease of

10554-10566.

Aeropyrum pernix, a hyper-thermophilic Crenarchaeon,

8

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)

極限環境生物学会
K
研究奨励賞受賞研究

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14, 9-13

Konishi M

Development of experimental methodology for deep sea benthos andfor symbionts, by engineering approach.
工学的アプローチによる深海生物-共生菌研究手法の開拓
北見工業大学バイオ環境化学科
海洋研究開発機構

海洋・極限環境生物圏領域
小西正朗

Department of Biotechnology and Environmental Chemistry, Kitami Institute of Technology
Institute of Biogeosciences, Japan Agency for Marine-Earth Science & Technology (JAMSTEC)
Corresponding Author: Masaaki Konishi, konishim@mail.kitami-it.ac.jp
Phone: +81-157-26-9402, Fax: +81-157-24-7719
Received: Jun. 22, 2015 / Accepted: Jun. 22, 2015
1. 深海生物と共生菌の関わり
海の平均深度は 3,700 m 程度と言われている。太陽
光が到達不可能な 1,000 m 以深の深海の暗黒環境において、そこに生育する生物たちは光合成による一次生産の恩恵を受けることがないため、海洋表面や陸域由来の有機物の沈降や地殻内からの化学エネル
ギーに支えられている。地殻内からのエネルギーフ
ラックスの総エネルギー量は 9 ×1012 W 程度と見積もられており、太陽光由来のエネルギーフラックス(1.2 ×1014 W)と比べて 2 オーダー以上少ない 1)。エネ
ルギーフラックスからの推定では, エネルギーで支えられるバイオマス量は地球全体の 0.001%程度にすぎない。すなわち、深海生物圏は地球生命圏の中ではマイノリティーである。一方で、このような特殊な環境で生存するための、特異な戦略を有していることがわかっている。
深海環境の中でも、特にメタン湧水域や熱水噴出孔付近に多様な生物が非常に高密度に群集している。
これらの生物群集は地殻内からの硫化物、メタン、水素などの化学物質を利用できる化学合成独立栄養
細菌を一次生産者とする生態系であり、化学合成生態系と呼称することがある 2)。化学合成生態系には、
自由生活型の化学合成独立栄養細菌を捕食する大型生物だけでなく、一部の無脊椎動物は、その体内の特別な器官や、体表に化学合成独立栄養細菌を共生させ、それらの細菌から栄養を得ている 3)。これらの事実は、深海無脊椎動物の体表や共生器官からの特異的化学合成独立栄養細菌の検出や近縁自由生活

9型種の生理特性もしくは培養特性ならびにトレーサ
ー物質の取り込み実験などで推定された。深海無脊椎動物とその共生菌の結びつきは強く、一部の共生菌はゲノム縮小が認められ、自由生活が難しいことが示唆されている 4)。共生機構や共生菌の世代間伝
播の様式など、解明されていない疑問点も多く残る。
真核生物細胞中に認められる、ミトコンドリアや葉緑体などの細胞内小器官(オルガネラ)は共生菌から進化したとされており 5)、自由生活型細菌とオルガネラの中間に位置する、共生菌の進化を議論する上でも、共生機構や世代間伝播機構を解明することが重要である。これらの疑問点をクリアにするための方法として、筆者らは実験室での長期飼育技術や人工的な再生産の実現を目指して研究を進めている。
2. 実験室における飼育への挑戦
独立栄養細菌が利用しており、かつ、地殻内から発生している化学物質として、水素、メタン、硫化水素などが上げられる。いずれの物質も実験室における常温、常圧の条件では気体である。いずれも可燃性ガスであり、硫化水素においては、人体への強い毒性を持つため、慎重な取り扱いが求められる。
水への溶解性はガスによって特性が大きく異なる水
素とメタンは常圧ではほとんど水に溶けない。深海環境ではヘンリーの法則に基づき高い濃度で存在できるが、常圧で高濃度溶解させることは困難である。
一方、硫化水素の溶解度は高く、0.33 g/ 100 ml (25°C,
約 100 mM)であり、常温でも十分に水に溶解させる

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)ことができる。一方、毒性、還元性が高く、自然酸化しやすいため、ハンドリングは困難である。常圧条件でも、深海環境における濃度条件を達成できる
硫化水素をターゲットとして、硫化水素供給システムを有した水槽飼育システムを構築した。
深海生物に対する毒性がないレベルでかつ、共生菌が必要な硫化水素を供給するためには、低濃度で連続的に硫化水素を供給する必要があった。そこで、微生物培養で利用されていた半導体ガスセンサーによるアルコール供給方法 6)を参考に検出方法を検討した。半導体ガスセンサーとは、都市ガスや有毒ガ
スの警報装置等に内蔵されている半導体センサーであり、アルミナ基盤に酸化スズがコーティングされた半導体である。ガスセンサー表面に還元性のガスが接触すると酸化スズの表面の酸素を奪い、自由電子が発生するため、電流が流れやすくなる。この半導体素子を簡易な回路に組み込むことにより、硫化水素の供給ラインに設置した電磁弁を開け閉めする
単純な ON/OFF 制御を採用した。また、硫化水素ガ
スをゆっくり供給するために、中空糸脱気モジュー
ルやテフロン多孔質チューブ、シリコンチューブを介して、硫化水素を供給することで、供給速度を調節できることを見出した。装置の概略図を Fig. 1Aに示す。飼育水槽 200L 容量に、温調装置、溶存酸素制御装置、pH センサー、ならびに硫化水素供給制御装置を設置した。このような装置にすることで、水槽中の硫化水素濃度を数十 μM のレベルで連続的に維持することができた 7)。

A
18
3

4

17

16
19

13

20

2
8

Signal (V)

5

14
7

12

1
9

11

21

15

10
6

22

4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
0

B

200

400

600

800

H2S (μmol L-1)

Fig. 1 実験装置の概略図(A)とセンサー電圧の硫化水素濃度への依存性(B) 1. 飼育水槽, 2. ガスセンサー, 3.
リレースイッチ, 4. データロガー, 5. 電磁弁, 6. ポンプ, 7. 液化硫化水素, 8. ガス交換ユニット, 9. ガストラ
ップ, 10. 多孔質テフロンチューブ, 11. 海砂, 12. DO センサー, 13. DO センサーターミネーター, 14. エアレー
ションポンプ, 15. ポンプ, 16. ろ過フィルター, 17. 脱気ユニット, 18. 脱気用ポンプ, 19. pH メーター, 20. サーモスタット, 21. 冷却ユニット, 22. ポンプ
3. 飼育研究例
開発した水槽システムの深海の化学合成生態系に含まれる硫黄酸化細菌と共生している無脊椎動物飼育への有効性を検証するため、沖縄トラフの伊平屋
北フィールドの熱水噴出孔付近に生息しているゴエ
モンコシオリエビ(Shinkaia crosnieri)の飼育を試みた
8)。この生物は剛毛とよばれる器官を有しており、その表面に硫黄酸化細菌を共生させていることが知られている。共生微生物を捕食することで効率的に栄養補給をしており、このことにより熱水噴出孔付
近の環境に適応していると言える。使用した S.
crosnieri は海洋研究開発機構の調査船「なつしま」
ならびに「ハイパードルフィン」で北緯 27°47.16, 東経 126°53.80, 水深 981 m で採取された。船上で 4°Cの海水中で維持し、調査航海終了後すみやかに飼育水槽へ移送した。Fig. 2 に飼育中の飼育水中の硫化10

水素濃度、温度、溶存酸素 (DO)、pH ならびに生存率の経時変化を示す。硫化水素は飼育開始直後に50-100 mM まで過剰に供給されたが、供給量を調整することで、約 20 mM で維持することができた。34
日目に冷却装置の故障で温度上昇が見られ、15°C まで上昇してしまった。ここで飼育水の入れ替え、冷却装置を交換した。この温度上昇を除き、全期間中4°C を保った。pH は硫化水素供給に伴い若干の低下傾向が見られたものの pH 8.0 付近で維持された。飼
育中の S. crosnieri の生存率は移送のダメージやストレスにより飼育開始直後 10％程度低下したがその後、90％を維持した。冷却装置トラブル直後、熱によるストレスにより、約 15％の個体が死亡した。移送ならびトラブルによる熱によるストレスが原因の生存率低下を除けば、飼育期間中ほとんどの個体が生存したので、硫化水素供給は S. crosnieri の生育に

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)悪影響を与えなかったと推察された。
飼育開始から数週間で硫化水素供給部や水槽壁面に深海性の硫黄酸化細菌と思われる白いバイオフィ
ルムが発生しているのが確認できた(Fig. 3)。このバ
イオフィルム中の微生物を 16S rRNA の DNA 配列に基づくクローン解析したところ、Epsironproteobacteria に属する深海熱水性のアルビ
ン貝 Alviniconcha の内部共生菌と近縁のクローンやOsedax の内部共生菌に近縁なクローンが多く検出された。そのほか、深海熱水噴出孔付近でよく検出される Sulfurovum の近縁クローン、Rimicaris の共生菌に近縁クローンなどが検出された。いずれのシー

クエンスも深海化学合成系生態系で見られる微生物と酷似しており、深海で見られる白色バイオフィル
ムを再構成できている可能性が高い。バイオフィル
ムの発生は深海の化学合成生態系に酷似した環境を再構築できていることを支持している。
硫化水素存在下で 84 日間飼育した個体の剛毛と非存在下で飼育した個体の剛毛を DAPI 染色法にて観察した結果を Fig. 4 に示す。硫化水素存在下で飼育した個体の剛毛の周囲には共生菌と見られる微生物が密集していることがわかる。一方、硫化水素非存在下では、微生物量が少ないように思えた。

Hydrogen sulfide (μM)

120

A

A

B

100

80
60
40

20

D

C
0
0

20

40

60

80

100

Time (day)16

B

pH, DO (mg L-1)
Temperature (C)

14
12
10 μm

10
8
6
4
2
0
0

20

40

60

80

100

Time (day)Fig. 3 水槽中に発生した白色バイオフィルムの写
真. 硫化水素供給部付近の写真(A)、水槽壁面に発生したバイオフィルムの写真(B), バイオフィルムの微分干渉顕微鏡写真(C), バイオフィルムの DAPI 染
色顕微鏡写真
A

100

10 μm

B

C

90

Survivals (%)

80

70
60
50

40

10 μm

10 μm

30

C

20

D

10
0
0

20

40

60

80

100

Time (day)Fig. 2 Shinkaia crosnieri 飼育中の飼育水中 H2S 濃度の変化(A), 溶存酸素濃度, pH, 温度の変化(B), S. crosnieri の生存率(C). B 中のシンボルは以下の通り、pH(▲), DO(●), 温度
(○)

11

10 μm

10 μm

Fig. 4 Shinkaia crosnieri の剛毛の写真. 硫化水素供給(A,B)，硫化水素非供給(C,D)，A ならびに C は微分干渉像，B ならびに D は DAPI 染色による蛍光顕
微鏡像

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)

そこで、リアルタイム PCR 法で剛毛の質重量あたりの微生物量を見積もったところ、硫化水素存在下で飼育したサンプルの微生物量は 3 オーダー以上の大きいと推定された 8)。さらに、16rRNA 遺伝子をターゲットとした PCR クローンの解析をしたところ、Fig.
5 に示す系統樹がえられ、ゴエモンコシオリエビの外部共生菌とされる Epsironproteobacteria 門のSulfuovum 属細菌やホネクイハナムシ Osedax の共生菌と近縁種など環境中の共生菌よりも多様な微生物が検出された。この結果は外部共生菌の菌叢は外部環境条件に依存性があることを示している。
これらの結果より、飼育中の硫化水素の添加は共生菌の維持に重要なファクターであることがわかった。

Fig. 5. 16S rRNA 遺伝子の部分配列に基づく Shikaia crosnieri の外部共生菌の系統樹
12Ganmaproteobacteria

Epsilonproteobacteria

Sulfurovum-affiliatedbacteria

Flavobacteria

Marine epibiont group I

Bacillus subtilis, JN252090
Epibiotic phylotype_1, AB697010
97 Roseobacter sp. WED10.10, AY536579
94 Rhodobacteraceae bacterium KMUT6, AB583771
Alphaproteobacteria
95 Epibiotic phylotype_3, AB697012
Epibiotic phylotype_13, AB697022
Epibiotic phylotype_2, AB697011
88
Thorsellia anophelis strain L37, FJ608131
Marinomonas mediterranea NBRC 103028, AB681908
Endosymbiont of Siboglinum fiordicum, EU086770
66
Leucothrix mucor strain ATCC 25107, HQ897925
Oligobrachia mashikoi endosymbiont C, AB271121
Endosymbiont of Oligobrachia haakonmosbiensis AM883179
59
79
Endosymbiont of Pogonophora sp. JT-1, AB070215
Thiococcus pfennigii DAM 228, FN293055
84
Thiobacillus prosperus DSM 5130, EU653291
Lepetodrilus sp. associated Gammaproteobacterium, GU253377
Escarpia spicata endosymbiont 'Alvin #2837' , AF165909
97 Endosymbiont of Sclerolinum contortum, HE614013
Endosymbiont of Alviniconcha sp. type1, AB235236
Symbiont of Thyasira sp., FR715579
60
Maorithyas hadalis gill thioautotrophic symbiont II, AB188770
Epibiotic phylotype_9, AB697018
71 Epibiotic phylotype_8, AB697017
96 Cocleimonas flava, AB495251
Ectosymbiont of Symmetromphalus af f . hageni ,GU253383
Ectosymbiont of Kiwa sp., GU253384
Ectosymbiont of Symmetromphalus af f . hageni, GU253382
Ectosymbiont of Rimicaris exoculata, FN393025
72 Ectosymbiont of Rimicaris exoculata, FN658699
Siboglinidae sp. associated bacterium, FR682107
Bacterium symbiont of Siboglinidae sp., FR729013
64Bacterium symbiont of Spirobrachia tripeira, FR729008
Lewinella cohaerens, AF039292
54
Rimicaris epibiont
Epibiotic phylotype_14, AB697023
100 CFB group bacterium epibiont of Rimicaris exoculata, FN662571
associated bacteria
Epibiotic phylotype_10, AB697019
96
72
Marine sponge bacterium FILTER11C204m, EU346424
Polaribacter sp. NBRC 101306, AB681442
Polaribacter glomeratus, AY771729
96 67
Polaribacter sp., AY198117
87
Cellulophaga sp. E26, AF539759
Lacinutrix sp. KLE1229, GU644366
59 76
Epibiotic phylotype_7, AB697016
55
65 Ulvibacter sp. AKS476, DQ660381
65 Epibiotic phylotype_11, AB697020
Formosa sp. AT, EU586893
98 Lacinutrix sp. 5H-3-7-4, CP002825
Olleya sp. UDC446, HM032003
Sulfurimonas autotrophica DSM 16294, CP002205
Sulfurospirillum sp. NO3A, AY135396
89
Sulfurovum sp. NBC37-1, AP009179
Epibiotic phylotype_5, AB697014
Ectosymbiont of Rimicaris exoculata, FN658695
Epibiotic phenotype of Sinkaiya crosnieri HAT0_673, AB476184
Lepetodrilus sp. associated Epsilonproteobacterium, GU253355
Arcobacter marinus strain CL-S1, EU512920
Endosymbiotic eubacteria, D83061
Bacterium endosymbiont of Osedax mucofloris, FN773289
63 Folliculinopsis sp. SKG-2010a associated Epsilonproteobacterium, GU253371
Ectosymbiont of Symmetromphalus af f . hageni, GU253366
Arcobacter defluvii strain SW28-7, HQ115597
Arcobacter cryaerophilus, U25805
Arcobacter butzleri, U34388
Arcobacter skirrowi, L14625
Epibiotic phylotype_12, AB697021
Osedax endosymbiont
Endosymbiont of Osedax mucofloris, FN773273
Epibiotic phylotype_4, AB697013-affiliated bacteria
Epibiotic phylotype_6, AB697015
0.1

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)4. 展望
現在、本飼育技術は共生菌を維持したまま飼育が困難であったシロウリガイ(Calyptogena)類やシチヨ
ウシンカイヒバリガイ(Bathymodiolus septemdierum)などの飼育に利用されており、シロウリガイにおいては、129 日間の飼育に成功しており 9)、その間、共生菌を維持できること、同位体分析により無機炭素の取り込み能を維持していることなどが明らかになっている。シチヨウシンカイヒバリガイについて
は 1 年以上の飼育が可能となっており、シロウリガ
イ同様、共生菌とその機能を維持できることがわかっている 10)。しかしながら、共生菌数の減少が認められ、宿主組織の萎縮も認められている。これは硫化水素供給以外のファクターに起因していると考えられた。また、水槽システムのスケールの問題などから、比較的小さい個体でのみ飼育が可能となっているものの、成熟した個体を数ヶ月～数年の単位で飼育することはいまだに困難である。硫化水素供給
以外の飼育条件や環境維持システムの高度化を合わせて導入することで、この問題を解決できる可能性がある。成熟した個体を維持できれば、放卵や放精の条件、受精卵の確保、受精卵の孵化条件の探索などが実験室で実現できる可能性が高く、実験室での深海無脊椎動物のライフサイクル再構築に道が開ける。ライフサイクル再構築により、共生メカニズムの詳細な解明が進むだけでなく、貴重な深海生物を環境中から捕獲することなく、学術研究を進めることができる。つまり、持続可能な深海生物‐共生菌
研究システムが構築できることが期待できる。
5. 謝辞
本研究は国立研究開発法人海洋研究開発機構の共同研究者を中心に多くの共同研究者・研究協力者のご協力により実施することができました。本研究に関わった共同研究者・研究協力者の皆様に深く感謝
申し上げます。本研究の一部は科研費による補助を
受けた。

13

参考文献
1) Elderfield, H., and Schultz, A. 1996. Mid-ocean ridgehydrothermal fluxs and the chemical composition of
the ocean. Annu. Rev. Earth Planet Sci. 24: 191-224.
2) Nakagawa, S., and Takai K. 2008. Deep-sea ventchemoautotorophs: diversity, biochemistry andecological significance. FEMS Microbiol. Ecol.
65:1-14.
3) Dubilier, N., Bergin, C, and Lott, C. 2008. Symbiotic
diversity in marine animals: the art of harnessing
chemosynthesis. Nat. Rev. Microbiol. 6:725-740.
4) Kuwahara, H., Takaki, Y., Yoshida, T., Shimamura, S.,
Takishita, K., Reimer, J. D., Kato, C., and Maruyama T.
2008. Reductive genome evolution inchemoautotrophic intracellular symbionts of deep-sea
Calyptogena clames. Extremophiles 12: 365-374.
5) Martin, W. and Müller M. 1998. The hydrogenhypothesis for the first eukaryote. Nature 392: 37-41.
6) Konishi, M., Kishimoto, M., Omasa, T., Katakura, Y.,
Shioya, S., Ohtake, H. 2005. Effect of sulfur sources on
specific desulfurization activity or Rhodococcus
erythropolis KA2-5-1 in exponential fed-batch culture.
J. Biosci. Bioeng. 99: 259-263.
7) 小西正朗, 和辻智郎, 「水生生物飼育システムとその飼育方法」PCT/JP2012/075641
8) Konishi M., Watsuji T., Nakagawa S., Hatada Y.,
Takai K., Toyofuku T. 2013. Effect of hydrogen sulfide
on bacterial communities on the surface of galatheidcrab, Shinkaia crosnieri, and in a bacterial mat cultured
in rearing tank. Microb. Environ. 28: 25-32.
9) 長井裕季子, 豊福高志, 野牧秀隆, 和辻智郎, 高木善弘, 吉田尊雄, 小西正朗, 硫化水素添加水槽を用いたシロウリガイ飼育に向けて, 2014 ブルーア
ースシンポジウム, 2014 年 2 月, BE14-P1710) 長井裕季子, 豊福高志, 野牧秀隆, 力石嘉人, 和辻智郎, 生田哲朗, 高木善弘, 吉田尊雄, 滋野修一,
井上広滋, 小西正朗. シチヨウシンカイヒバリガ
イ共生系は実験室でも化学合成できるのか？ 地球惑星連合大会 2015, 幕張メッセ, 2015 年 4 月,
B-PT24-06

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)

極限環境生物学会
研究奨励賞受賞研究

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14, 14-20

Wakai S

Thermodynamic analysis for catalytic reaction
under extremely high salt concentration.
高度高塩環境での触媒反応に対する熱力学解析
神戸大学

自然科学系先端融合研究環
若井暁

Organization of Advanced Science and Technology, Kobe University, 1-1 Rokkodai-cho, Nada-ku, Kobe, Hyogo
657-8501, Japan.
Corresponding Author: Satoshi Wakai, wakaists@pegasus.kobe-u.ac.jp
Phone/Fax: +81-78-803-6462
Received: Jun. 30, 2015 / Accepted: Jun. 30, 2015
1. 緒言
極限環境微生物は、温度、塩濃度、pH、圧力など、かなり厳しい物理条件の中で良好に生育している。
それぞれの環境で生育するために、様々な適応の様相を見せており極限環境微生物の能力には驚かされるばかりである。一方で、その適応方法が最善であったのだろうかと目を疑うような適応をするものがいる。それは、生命活動が様々な化学反応を統合的に制御して成り立っているにもかかわらず、適応した戦略がそれらの化学反応を進めるにあたり物理的に不利な条件を導いている様に見えることがあるからである。著者は、様々な極限環境微生物（好塩菌、好熱菌、好冷菌、好圧菌、好酸性菌など）のエネル
ギー変換に関する研究を行ってきたが、ここでは特に高度好塩性菌のエネルギー変換に関する研究について紹介する。高度好塩性菌、とくに高度好塩性アーキアは、細胞内の塩濃度を高くすることで生育環境の高塩濃度に適応しており、その高塩濃度という環境は物理学の視点から見てもエネルギー変換に影響することが懸念される。そのエネルギー変換への影響を熱力学的な解析に基づいて検証した例について紹介する。
2. 高度好塩性菌の塩適応戦略
高度好塩性菌、特にアーキアでは、細胞外の異常に高い塩濃度による浸透圧を解消するために、細胞内にも著量の塩を蓄積している 1)。これにより、生体膜を介した塩濃度差は解消され、浸透圧による細胞へのダメージはなくなるが、細胞内外の酵素ほと14

んど全てが高塩環境に曝されることになる。そのため、高度好塩性アーキアの細胞内酵素の多くが、高塩環境に適応するために酵素レベルで適応している。
その方法の一つとして、酸性残基をタンパク質表面に多く配置することで、溶媒中のカチオンを捕捉し電気的に中和しながら可溶性を高めてタンパク質の凝集を防いでいる 2, 3, 4)。
酵素レベルでこの適応は理にかなっているようであるが、生体のエネルギー変換的にみると少し不思議である。高塩環境は水分活性を低下させ、溶液中の物質の水和状態に影響する。水和状態の低下は、生体内のエネルギー変換で使われる ATP の自由エネ
ルギーに影響する。ATP のエネルギーの起源は、分子内の静電的反発と共鳴構造という分子内構造の不安定性からくるものと、加水分解前後の水和水の量的な違いによる水和エネルギーからくるものがある。
すなわち、低水分活性は ATP の水和状態を低下させ、自由エネルギーに影響する（図 1）5, 6, 7, 8)。
3. ピロリン酸（PPi）加水分解の塩依存性
本研究では、PPi 加水分解を反応熱測定の対象とした。PPi は、分子サイズの最も小さい高エネルギ
ーリン酸化合物であり、ATP のアナログとして物理
化学や計算化学実験のデータの蓄積がある 5, 6, 7, 8)。
また PPi の加水分解反応は、自由エネルギー変化とエンタルピー変化がほぼ一致するため、加水分解に発熱を伴うことが知られている 9, 10)。本研究では、
高度好塩性菌として Haloarcula japonica TR-1 株を用いた。非好塩性菌由来酵素は Escherichia coli およびJournal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)図 1. ATP エネルギーの起源と水和(A)(A) ATP エネルギーの起源。分子内構造に起因する共鳴構造と静電的反発は、加水分解による γ リン酸の解離によって解消される。これが、加水分解に対する ΔG に寄与している。また、水和構造も ΔG に寄与しており、水和エネルギーは加水分解産物の方が大きい。(B) ATP 分子の水和と塩濃度の関係。実際の ATP はガス中に存在するのではなく、溶媒中に存在するので、周辺の溶媒環境を考える必要がある。低塩環境（上段）と高塩環境（下段）では、溶媒中のイオン濃度が異なり、イオンは自身も水和し、他の溶質の脱水和を誘導する。
Saccharomyces cerevisiae の PPi 加水分解酵素（PPase）
を使用した。PPi の加水分解から生じた無機リン酸
をリンモリブデン法 11)により定量し、PPase 活性を測定した。
H. japonica 可溶性画分は、2 M NaCl で最大活性を示し、最適塩濃度を超えた塩濃度では活性が減少した（図 2）。これは、好塩性酵素によく見られる特徴
である 12, 13)。非好塩性菌由来 E. coli PPase や S.
cerevisiae PPase では、0 M NaCl で活性が最も高く、塩濃度の上昇に伴い顕著に活性は減少した。これらの結果は、H. japonica の PPase 活性は好塩菌酵素に特徴的な塩依存性であることを示している。次に、
H. japonica 可溶性画分の PPi 加水分解の塩依存性について、他の塩についても検討した。その結果、NaCl、
15

KCl、Na2SO4 が M オーダーで存在する時に活性を示
し、NH4Cl や(NH4)2SO4 では活性が認められなかった。
このことから、カチオンとして Na+もしくは K+を好み、NH4+は活性の発現に寄与しないと推測した。
高度好塩性酵素の塩依存性に対する適応戦略として、カチオンだけでなくアニオンの効果も報告されている。特に、アニオンの効果については、サブユニット間の安定化が報告されている 14)。大腸菌のPPase は六量体もしくは二量体 15, 16)、酵母の PPaseでは二量体を形成することが示されており 17)、本菌の PPase もオリゴマーを形成すると予想される。そこで、H. japonica の PPi 加水分解の塩依存性についても、アニオン、カチオンのいずれのイオンが寄与しているのか調べることとした。ここでは特に、

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)NaCl と Na2SO4 の活性に注目した。Na2SO4 は NaCl
よりも低塩濃度側で酵素活性を示すことができ、Na2SO4 を塩とした場合の至適塩濃度は、NaCl を塩とした時のおおよそ半分であった。すなわち、Na+濃度に相関があるようであった。そこで、NaCl とNa2SO4 の二つの塩を混合して、様々な Na+イオン濃度の溶液を調製して活性の依存性を調べた。その結果、Na+イオン濃度と酵素活性の間に相関が見られ、
1.5～2.0 M Na+の溶媒条件で高い活性を示した（図3）。これらの結果は、本菌の PPi 加水分解活性が、アニオンよりもカチオンに強い依存性があることを示している。

図 2. PPi 加水分解の NaCl 依存性
H. japonica 可溶性画分（HJ）、E. coli PPase 酵素標品（EC）、S. cerevisiae PPase 酵素標品（SC）の各 NaCl 濃
度での PPi 加水分解活性。各サンプルの最大活性を 100%とした相対活性で表記。

図 3. NaCl と Na2SO4 の混合溶液中での PPi 加水分解活性(A)と Na+濃度(B)(A) NaCl と Na2SO4 の混合溶液各種濃度中での H. japonica 可溶性画分の PPi 加水分解活性。図中の配色は各濃度での比活性を示している。(B) NaCl と Na2SO4 の混合溶液各種濃度中での Na+濃度。図中の配色は、各溶液中での Na+濃度を示している。
16

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)4. PPi 加水分解の反応熱測定
次に、この高塩環境下で進行する反応の反応熱について検討した。反応熱の測定には、等温滴定カロ
リメトリ（Isothermal Titration Calorimetry: ITC）を使用した。NaCl は KCl よりも溶解度が高く塩濃度の影
響が検討し易く、Na2SO4 は塩の析出を起こし易いた
め、反応熱測定の実験は塩として NaCl を用いて実験を行った。H. japonica 可溶性画分もしくは非好塩菌の PPase の入った反応液に PPi を滴定し、加水分解によって生じる反応熱を測定した。Tris-HCl (pH8.0)、HEPES-NaOH (pH 8.0)、Imidazole-HCl (pH 8.0)の三種の緩衝液を用いて、0.1～4.0 M NaCl と塩濃度を変えて、25°C での PPi 加水分解の反応熱を測定した。全反応熱を測定した後で、PPi 加水分解反応以
外の様々な反応熱を除外するために既報に従い 18, 19,
20, 21, 22)、基質の希釈熱と pH 緩衝作用で生じるプロ
トン化熱を補正することで、PPi 加水分解反応のみの反応熱を求めた（図 4）。このような反応熱の推定には、以下の測定を全ての溶媒条件において行う必要がある。まず、PPi 加水分解の熱測定を行い、見かけ上のエンタルピー変化（ΔHWhole,PPase）を測定する。次に、可溶性画分や酵素溶液を除いた反応液にPPi を滴定して、PPi の希釈熱（ΔHDilute,PPi）を測定する。ΔHWhole,PPase から ΔHDilute,PPi を差し引くことによって、実験溶液中での PPi 加水分解の反応熱（ΔHExp）が求まる。次に、各種緩衝液に塩酸を滴定して、各種緩衝液中での見かけ上のプロトン化熱（ΔHWhole,Protonation）を測定し、純水に塩酸を滴定して塩酸の希釈熱（ΔHDilute,HCl）を測定する。そして、
ΔHWhole,Protonation から ΔHDilute,HCl を差し引くことによって、各種緩衝液の各塩濃度でのイオン化エンタルピー（ΔHIon）が求まる。最後に、ΔHIon を横軸に、ΔHExp
を縦軸にプロットする。一次式で回帰される直線と縦軸の切片が正味の反応熱（ΔHNet）を示しており、この時の傾きはその反応におけるプロトンの出入りの数を示している。

図 4. ITC 測定の生データと正味の反応熱の推定
A：酵素反応および基質の反応熱、B：緩衝液のプロトン化熱と酸の希釈熱。塗ったエリアの和がエンタルピー変化。C：4 M NaCl の時の ΔHExp－ΔHIon プロット。縦軸との切片が正味の反応熱。
17

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)

高塩環境は水分活性の状態を変え、4 M NaCl では
水分活性が約 0.84 まで下がる。このような水分活性の低下は、PPi 加水分解の自由エネルギー変化に影響すると言われている。しかし、H. japonica による
PPi 加水分解の正味の反応熱は、1.5～4.0 M NaCl の塩濃度で一定（−35 kJ/mol）であり、非好塩性菌由
来酵素 E. coli PPase や S. cerevisiae PPase でも 0.1～2.0
M NaCl の間で−35 kJ/mol と一定であった 23)。したがって、高度好塩性菌の細胞内塩濃度に近いと思われるような 4 M NaCl での PPi の加水分解は、一般的な細胞の生理的な塩濃度に近い 0.1 M NaCl での PPi 加
水分解と同等の反応熱が生じていることとなる。これは、PPi の加水分解の自由エネルギー変化の内訳
がエンタルピー変化とほぼ一致することから 27)、高度好塩性アーキアの細胞内において高エネルギーリ
ン酸化合物の利用に対して大きな不都合が生じていないことを示唆している。
4. H. japonica による PPi 加水分解の dual-cation
dependency
高度好塩環境では、海水が濃縮されたことによって Mg2+濃度も通常の海水より高い場合が多い 24)。また、高度好塩性菌の培養には、多くの場合比較的高濃度（数 100 mM）の Mg2+も必要とされる 25)。一般
的な PPase の活性には Mg2+が必須であり、高度好塩

図 5. NaCl－MgSO4 混合液中での PPi 加水分解活性H. japonica 可溶性画分を用いて、0-4.0 M NaCl と0-300 mM MgSO4 の各種混合溶液中での PPi 加水分解
活性を測定。図中の配色は各濃度での比活性を示している。1.5-2.0 M NaCl 付近の活性のピークに加えて、0.5 M NaCl 以下の高 Mg2+環境に別のピークが形成される。

18性菌の酵素は Mg2+によっても活性型を維持することがある 26, 2)。そこで、H. japonica PPase 活性の Mg2+
依存性について NaCl 濃度別に検討を行った。
H. japonica 可溶性画分の PPi 加水分解活性は、高NaCl 環境下では、10-20 mM Mg2+で高い活性を示し、
低 NaCl（0.5 M 以下）では、200-300 mM Mg2+で高い活性を示した（図 5）。すなわち、前者は Na+依存型の活性であり、後者は Mg2+依存型の活性を示した。
H. japonica のゲノム上には、PPi 酸加水分解酵素をコードする遺伝子は一つしか見つかっておらず、一つの酵素がこの異なるカチオン依存性を持つことが推測された。この遺伝子の推定アミノ酸配列は、E.
coli PPase と 39.5%の同一性を示し、活性に必要とされる触媒残基と金属イオン結合残基を全て保存していた。一方で、高度好塩性菌由来酵素に特徴的な酸性アミノ酸残基の高含有量（27.6%）を示した。また、本遺伝子配列からの推定アミノ酸配列を用いて、大腸菌の PPase の構造（PDB code: 1 obw）をリファ
レンスとしたホモロジーモデリング（SWISS-MODEL）27, 28)を行ったところ、六量体を形成した時の複合体表面の酸性アミノ酸残基が大腸菌に比べて顕著に多いことが示された（図 6）。これ
は、カチオンと酸性アミノ酸残基による構造安定化
メカニズムを示唆するものである。

図 6. PPase 六量体構造での電荷の分布
H. japonica 由来 PPase の構造（パネル A および B）
は、SWISS-Model サーバーでのホモロジーモデリ
ングによって予測した構造モデルである。この時のリファレンス構造は、E. coli PPase（PDB code:1obw）（パネル C および D）を用いた。六量体構
造全体（パネル A および C）とそれを構成する三量体－三量体界面（パネル B および D）での酸性領域を赤色で、塩基性領域を青色で示す。

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)

そこで、実際にこの遺伝子をクローニングし、大腸菌で異種発現を行い、精製酵素を用いてカチオン依存性について試験した。高塩環境ではない大腸菌の細胞内で異種発現させたが、細胞破砕時の緩衝液を 5 M NaCl としておくことで、H. japonica 由来酵素を活性型で得ることに成功した。E. coli 由来の PPase
活性は 4 M NaCl で活性を示さないが、本形質転換体の無細胞抽出液は 4 M NaCl 存在下で高い活性を示した。また、His-tag カラムを用いて精製した酵素は、Na+依存型の活性と Mg2+依存型の両方の活性を示した。したがって、本酵素は、Na+と Mg2+に対して
dual-cation dependency を示すことが分かった。一方で、ITC による反応熱測定では、Mg2+依存性の活性は極端に小さな ΔH 値を示した。これは、生体でのエネルギー変換には最適とは言えないだろう。得られるエネルギーをロスしてでも進めたい Mg2+依存性の本反応の生理的な意義は、細胞内に蓄積すると有害であるといわれている PPi の無毒化にあるかもしれない。すなわち、細胞内の様々な代謝によって合成される PPi の蓄積が細胞毒性を示すことから、細胞内の PPi の速やかな加水分解を進める必要があ
るだろう。
5. 結言
緒言において、生命活動が様々な化学反応を統合的に制御して成り立っているにもかかわらず、適応した戦略が物理的に不利な条件を導いている様に見えることがある、と書いた。高度好塩性アーキアの塩に対する細胞レベルでの適応戦略はそう見えるが、適応した細胞内環境では PPi 加水分解のエネルギー
変換に支障がないことが熱力学的な検討によって確認できた。一方で、酵素レベルでは、エネルギー変換には支障がない Na+依存性の活性と支障がありそうな Mg2+依存性の活性が観察された。エネルギー変換に不利に働いたとしても、その反応を進めることが細胞全体の活動にとって有利であれば意味のあることである。今回、生物物理の分野でも酵素反応への応用があまり進んでいない ITC 装置を用いて、極限環境での反応熱の解析に本手法を導入することを試みた。反応熱を測定することで、高度高塩環境のエネルギー変換の一端を垣間見ることができたように思う。今後も極限環境微生物のエネルギー変換に焦点を当て、細胞レベルから分子レベルまでその意
義を解き明かす研究を進めていきたい。
6. 謝辞
本発表の研究は、広島大学生物圏科学研究科微生物機能学研究室で行われたものです。広島大学 三
本木至宏教授には、研究全般にわたりご指導を賜りましたことを深く感謝申し上げます。また、本研究を進めるにあたり、近畿大学 仲宗根薫教授、長岡19

技術科学大学 城所俊一教授、酒類総合研究所 正
木和夫主任研究員から多くのご助言、ご協力を頂きましたこと感謝申し上げます。さらに、これまでに至る研究に対しまして、岡山大学 上村一雄教授、
中央大学 原山重明教授の両先生方には多くのご指導を頂き、また、これまでの全ての研究を遂行するにあたりご協力いただきました全ての共同研究者、
所属研究室の学生の皆様に、この場をお借りして感謝申し上げます。
最後に本研究内容は、文部科学省新学術領域研究『水を主役とした ATP エネルギー変換』の助成により、遂行いたしました。この場をお借りして御礼申し上げます。

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Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14, 21-29

ORIGINAL PAPER

Endo Ka, Nagao Ka,b, Toyama Ka, Ishida Sa, Fukazawa Ta,
Yatsunami Ra, Fukui Ta, Xing Xb and Nakamura Sa

Cloning of a chitinase gene from newly isolated alkaliphilic Nocardiopsis sp.
strain F96 and extracellular production of the recombinant protein in
Escherichia colia

Department of Bioengineering, Tokyo Institute of Technology, Yokohama, Japanb

Department of Chemical Engineering, Tsinghua University, Beijing, China

Corresponding author: Satoshi Nakamura, nakamura.s.af@m.titech.ac.jp
Phone: +81-45-924-5765; Fax: +81-45-924-5837
Received: Apr. 20, 2015 /Revised: May 17, 2015 /Accepted: May 22, 2015
Abstract

Alkaliphilic microbes were screened forchitin is widely distributed in nature and has valuablechitin-degrading activity. An alkaline-active chitinolytic-

properties, practical applications are limited. One reason

enzyme producer was isolated from soil and identified as

for this is its low solubility in aqueous solutions. Chitin

Nocardiopsis sp. strain F96. A chitinase gene was cloned

shows trace solubility in acidic solutions, but does notfrom strain F96 using GH family 18 Streptomyces

dissolve

lividans chiA as a probe. The cloned chitinase gene,

Degradation by chitinolytic enzymes can be a useful way

chiF1, contained an open reading frame of 1,011

to overcome this problem.

underneutraloralkalineconditions15).

nucleotides encoding 337 amino acids of precursor

Chitinases (EC 3.2.1.4) are enzymes that degrade

enzyme. Deduced amino acid sequence of ChiF1,

β-1,4 bonds of chitin. Chitinases are classified into two

encoded by chiF1, had similarity with catalytic domains

GH families, 18 and 194, 5). The GH18 chitinases areof GH18 chitinases, that contained the highly conserved

found in bacteria, fungi, plants and animals; the GH19

DXDXE motif. For expression of chiF1 in Escherichia

chitinases, on the other hand, have been identified mostly

coli, the expression vector pETchiF1 was constructed.

in plants. ChiC from Streptomyces griseus is the first

ChitinasetheGH19 chitinase isolated from an organism other thanextracellular fraction of E. coli harboring pETchiF1.

plants16). The bacterial GH19 chitinases are thenOptimum pH and temperature for activity of recombinant

identified in other bacteria including actinomycetes23, 28).

ChiF1 were pH 7.5 and 60°C, respectively.

Actinomycetes are now known as potent producers ofactivitywasmainlyobservedinchitinases of both families.
Key words: GH18 chitinase, alkaliphilic Nocardiopsis
sp., extracellular production

As chitin hardly dissolves in alkaline solutions, an
enzyme that could act on chitin at alkaline conditions
should be a chitinase with high ability for degrading

Introduction

insoluble chitin. Not many chitinases from alkaliphilic

Chitin, a linear β-1,4-linked polymer of N-acetyl-

microbes, however, are known yet. We have screened

D-glucosamine, is the second most abundant biopolymer

many microbes from soil samples for chitinolytic activity

in nature after cellulose. Chitin and its deacetylated

to isolate an alkaliphilic actinomycete, strain F96. In thispolymer, chitosan, have been receiving renewed attention

paper, we report on screening of strain F96, and cloning

because of their chemical and biological characteristics

and expression of a chitinase gene from strain F96 insuch

Escherichia coli.

asantimicrobialactivity,

biocompatibility,

biodegradability, and their nontoxicity1, 14, 18). Although
21

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)Materials and Methods

Enzyme assay

Strains, plasmids and media

diluted culture supernatant with 90 µl of 0.2 %Enzyme reaction was performed by mixing 90 µl of
Strain F96 was isolated from the soil sample at Fuji

Daichitosan M solution in 40 mM acetic acid and 90 µl

city in Shizuoka prefecture, Japan. Streptomyces lividansof 40 mM Britton-Robinson buffer (pH 6-10) at various(JCM4783) and S. griseus (JCM4044) were obtained

temperatures for 10 min. The amount of reducing sugars

from the Japanese Collection of Microorganisms (JCM;

generated was measured by the modified Schales’

Ibaraki, Japan). E. coli JM109 was used for gene cloning

method with N-acetyl-D-glucosamine as a standard7).

experiments; E. coli JM109 (DE3) and BL21 (DE3) wereused for chitinase gene expression.

Taxonomic analyses

Plasmids pUC119 and pET-21b(+) were obtained fromTakara Bio (Kyoto, Japan) and Novagen (Madison, WI),
respectively.

pGEM-T

Easy

Vector

SystemTaxonomic analyses were done according to themethod of Meyer12).

waspurchased from Promega (Madison, WI).

Isolation of chromosomal DNA

For screening, alkaline agar plates (1% polypeptone,

Preparations of chromosomal DNA of strain F96, S.

0.5% yeast extract, 0.1% K2HPO4, 0.02% MgSO4･7H20,

lividans and S. griseus were done by the methods of

1% Na2CO3, and 1.5% agar, pH 10.2) and neutral agar

Hopwood et al.6) with minor modifications.

plates containing chitin [1% polypeptone, 0.5% yeast
extract, 0.1% K2HPO4, 0.02% MgSO4 ･ 7H20, 0.25%

Amplification of DNA by polymerase chain reaction

Chitosan 7B (70% deacetylated chitin; Funakoshi, Tokyo,(PCR)

Japan) dissolved in acidic water, and 1.5% agar, pH 6.8]
were

used.

StrainF96

wascultivatedinPrimers for PCRs were purchased from Bex (Tokyo,aJapan). The KOD dash DNA polymerase used to amplify

chitin-containing alkaline medium (1% polypeptone,

the DNA was purchased from Toyobo (Osaka, Japan).

0.5% yeast extract, 0.1% K2HPO4, 0.02% MgSO4･7H20,

PCRs were carried out in i-Cycler Thermal Cycler

1% Na2CO3, and 0.25% flake Chitosan 7B, pH 10.2) at(Bio-Rad, Hercules, CA). Ten percent (vol/vol) of

37°C. E. coli strains carrying recombinant plasmids weredimethylsulfoxide (DMSO) was added to the reaction

grown in Luria-Bertani (LB) broth19) containing 50 µg/ml

mixtures, if necessary.

of ampicillin at 37°C.
Hybridization analyses
Sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) and zymogram analysis

For Southern hybridization analysis, DNA fragments
on a 0.7% agarose gel were transferred onto Hybond N+

SDS-PAGE was performed using a 12.5% gel
10)membranes(Amersham

Pharmacia

Biotech,according to the method of Laemmli . Proteins were

Buckinghamshire, UK) by the capillary method 19).

stained with Coomassie brilliant blue R-250 (CBB). For

Probes were labeled with digoxigenin using a DIG DNA

zymogram analysis, a 12.5% polyacrylamide gellabeling

containing 0.017% Daichitosan M (70% deacetylated

Germany). Hybridization and detection were performed

chitin; kindly prepared and provided from Dainichi-seika

accordingColor & Chemicals, Tokyo, Japan) dissolved in acidic

temperature for hybridization was 60°C.

kit
to(Boehringer
theMannheim,

manufacturer’s

Mannheim,

directions.

Thewater. After electrophoresis, the gel was washed four

Colony hybridization was done according to thetimes for 30 min in 10 mM Tris-HCl (pH 7.5) buffer [thestandard protocols19). The probes and the hybridization

first two washes contained 25% (vol/vol) isopropyl

conditions are as described above.

alcohol] to remove SDS and renature proteins in the gel,and further incubated in the same buffer at 37°C for 2
hours. Active bands were then visualized as clear zones(halos) by staining the residual substrate with CBB.

DNA sequencing
DNA sequences were determined using DSQ-2000L(Shimadzu, Kyoto, Japan) and ABI PRISM 310 (Applied
Biosystems, Foster City, CA). For sequencing reactions,22

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)Thermo Sequenase fluorescent labeled primer cycle
sequencing

kit

with

7-deaza-d-GTP(Amersham

Pharmacia Biotech) and ABI PRISM BigDye Terminator
Cycle

Sequencing

Ready

Reaction

Results

Kit

Screening of chitin-degrading alkaliphilic microbes(Applied

Chitin-degrading microbes can be found by the

Biosystems) were used. If necessary, 10% (vol/vol) offormation of lytic halos around colonies on chitin-

DMSO was added to the reaction mixtures. Sequence

containing agar plates. As chitin is hardly soluble indata were analyzed with programs FASTA

17)

and

alkaline solutions, it is difficult to prepare alkaline agar

GENETYX-MAC

Tokyo,

plates in which chitin is dispersing uniformly. So wever.16.0.0(GENETYX,

Japan).

adopted a two-step screening procedure: isolation ofalkaliphilic microbes in the first step and isolation of

Nucleotide sequence accession number

chitin-degrading microbes in the second step. For the

The nucleotide sequence data reported here would

first screening, alkaline agar plates were used. Microbes

appear in the DDBJ/EMBL/GenBank databases undergrown on the plates were then inoculated onto chitin

the accession number AB103332.

containing neutral agar plates. The colonies with clear
halos were selected for the candidate microbes.

Expression of chitinase gene in E. coli

The isolated microbes were grown in a liquid alkaline

E. coli carrying an expression plasmid was grown until

medium containing Chitosan 7B. Culture supernatants of

optical density at 600 nm reached about 0.6. Thenfully-grown microbes were applied to chitinase assay.

isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside (IPTG) was added

From many chitin-degrading alkaliphilic microbes, strain

to the culture (final concentration 0.5 mM) andF96 isolated from Fuji city, Shizuoka, Japan, wascultivation was continued for further 2 hours. The

selected

cytoplasmic, periplasmic, and extracellular fractions

producer.

8)

were prepared by the method described previously .

asanalkaline-active

chitinolytic-enzyme

Strain F96 secretes several chitinolytic enzymes in its

Activity of glucose-6-phosphate dehydrogenase wasculture supernatant (Fig. 1). Molecular masses of theassayed2) for each fraction of E. coli harboring pETchiF1,

enzymes were distributed from 34 to 36 kDa and that ofas well as chitinase activity.

the major enzyme was 36 kDa, although the proportionof the enzymes produced by strain F96 changed by timeof cultivation. We tried to purify the chitinolytic enzymes
from the culture supernatant of strain F96, but could not
purify completely because of the low productivity.

Fig. 1. SDS-PAGE of culture supernatant of strain F96.
(A) CBB staining; (B) zymogram of chitinase activity.
Samples corresponding to 15 μl of the original culture
were subjected for SDS-PAGE. M, molecular mass
markers.

23

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)Table 1Morphological and chemical characteristics of strain F96.
Characteristic

Strain F96

Morphology
Substrate mycelium

Well-developed

Aerial mycelium

Hyphae long

SporesSmooth surface, segmented

Cell chemistry
Cell wall type

III (meso-diaminopimelic acid)

Whole-cell sugar pattern

C (xylose)

Predominant phospholipids

PIII (phosphatidylcholine)

Predominant menaquinone

MK-10 (H4)Mycolic acids

AbsentDNA G+C content

69.0mol%Morphological and chemical characteristics of strain

are designed from known sequences of S. lividans chiA

F96 are shown in Table 1. Whole-cell hydrolysates(SLA-F and SLA-R) and S. griseus chiC (SGC-F andcontained meso-diaminopimelic acid as a cell wall

SGC-R), and used to amplify the target DNA fragments

diamino acid, and whole-cell sugar pattern was a type Cfrom chromosomal DNA of each strain (Table 2). The(xylose). The major menaquinone was MK-10(H4). The

DNA fragments obtained by PCRs in the presence ofphospholipid pattern was type PIII (phosphatidylcholine).

DMSO were TA-cloned into pGEM-T Easy Vector and

The G+C content of DNA was 69.0mol%. The 16S

used to prepare probes.

rRNA gene sequence of strain F96 showed more than

Chromosomal DNA of strain F96 was digested with

97% identity to those from Nocardiopsis species (dataseveral restriction enzymes and analyzed by Southern

not shown). These results suggested that strain F96

hybridization using the probes. In the Southern analysis

belonged to the genus Nocardiopsis and named asusing GH19 S. griseus chiC probe, no hybridized band

Nocardiopsis sp. strain F96. Unlike other Nocardiopsis

was detected. On the other hand, chromosomal DNA

species, strain F96 grows better under alkaline conditions

digested with Sph I showed a single hybridization band

than under neutral or acidic conditions and at 37°C thanat about 4 kb when GH18 S. lividans chiA probe was

27°C.

used. DNA fragments of about 4 kb were isolated fromSph I digested chromosomal DNA by preparative agarose

Cloning of a chitinase gene from strain F96

gel electrophoresis, ligated to the Sph I site of pUC119,

Some chitinase genes of GH18 and GH19 have been

and then introduced into E. coli JM109. Transformants

cloned and sequenced from actinomycetes. In order towere selected and screened by colony hybridization withclone chitinase genes of strain F96, we used previously

the probe. Four positive clones were obtained and foundreported chitinase genes GH18 S. lividans chiA

13)

and

GH19 S. griseus chiC16) as probes. Two sets of primers
Table 2Name

to contain recombinant plasmids with an identical 4.0 kb
Sph I insert (pUCchiF1).

PCR primers used in this study.
Sequence

SLA-F 5’-ACTCCGTGTACTCGGTGATG-3’
SLA-R 5’-GTACGTCTTGGAGGGCTTGA-3’
SGC-F 5’-GATCACGTGTATCGACGTGTCATG-3’
SGC-R 5’-GACATCAGCAGCTCAGGTTC-3’
Nde-F

5’-CGACGAAAGGAGCACCCCATATGCTCACCTTCCGGAAGAC-3’

Eco-R

5’-GAGTGTGGGTCCCGCGGGAATTCTCGTCGGTTATCGGAGG-3’

24

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)DNA sequence and protein structure

22.6% identity to catalytic domains of Nocardiopsis

Nucleotide sequence of the 4.0 kb fragment was

prasina OPC-131 ChiA23), Streptomyces thermoviolaceus

determined (Fig. 2). The G+C content of the sequenced

Chi3022), S. lividans ChiA, Bacillus circulans ChiD26), B.

region was 66.7mol% which is typical of Nocardiopsis

circulans ChiA125), and Serratia marcescens ChiA27),

genes. The putative chitinase gene, chiF1, contained an

respectively. All these chitinases are classified into theopen reading frame (ORF) of 1,011 nucleotides encoding

GH18, suggesting that ChiF1 also belongs to the GH18.

337 amino acids of precursor enzyme. The promoter-likeHighly conserved DXDXE motif found in GH18

sequence

typicalchitinases was also detected in ChiF1. Typical sequence

Shine-Dalgarno (SD) sequence were observed upstream

for signal peptide was also existed in the amino acidfrom the possible ATG start codon. A set of direct repeat

sequence of ChiF1. Using GENETYX-MAC software,and a set of inverted repeat were detected atcleaving site by signal peptidase is estimated to be

5’-noncoding region. On the other hand, a set of inverted

between 29th and 30th alanines of the precursor enzyme.

repeat, corresponding to a transcriptional terminator,

The calculated molecular mass of mature ChiF1

occurred downstream from the TAA stop codon.

(corresponding to the polypeptide from 30th alanine to

(-10

and

-35

regions)andDeduced amino acid sequence of the chitinase (ChiF1)

337th arginine) is 32,964 Da, suggesting that ChiF1 is aof strain F96 was compared with those of known proteins.

single domain enzyme that consists of only one catalytic

ChiF1 showed 84.8%, 57.1%, 57.0%, 33.7%, 22.7%, anddomain.

Fig. 2. Nucleotide sequence and deduced amino acid sequence of chiF1. The deduced amino acid sequence of ChiF1 isshown below the nucleotide sequence. The promoter-like sequence (-10 and -35 regions) is shown overlined, andtypical SD sequence is boxed. The inverted repeat and direct repeat sequences are indicated by solid and broken arrows,
respectively.
Expression

of

chiF1

and

characterizationofrecombinant enzyme

was employed for expression of chiF1. To obtain the
DNA fragment of chitinase coding region of pUCchiF1,

Since no chitinase activity was detected in E. coli

PCR was done using primers Nde-F and Eco-R (Table 2).

harboring pUCchiF1, the T7 promoter of pET-21b(+)

The PCR products were TA-cloned, digested by Nde I

25

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)and EcoR I, and ligated into pET-21b(+) vector toa typical cytoplasmic enzyme. More than 50% ofconstruct an expression vector, pETchiF1.

chitinase activity was detected in the extracellular
extracellular

fraction, while about 90% of glucose-6-phosphate

fractions were prepared from IPTG induced E. coliThe

cytoplasmic,

periplasmic,

anddehydrogenase activity retained in the cytoplasmic

JM109(DE3) transformants of pETchiF1. Each fraction

fraction (Table 3).

was examined by SDS-PAGE and zymogram analysis

Chitinase activity in the culture supernatant of E. coli

(Fig. 3). In zymogram analysis, active bands at about 36

BL21(DE3) carrying pETchiF1 was assessed at various

kDa, were observed in every fractions of E. coli carrying

pH conditions (Fig. 4). Optimum pH of this enzyme waspETchiF1. The mobility of recombinant ChiF1 in

pH 7.5 and retained more than 25% of its activity at pH

SDS-polyacrylamide gel is almost same as that of native

10.0. Figure 5 shows the temperature dependency of

ChiF1 secreted by strain F96. The highest activity wasactivity of E. coli-produced ChiF1. The highest activity

detected in the extracellular fraction. Chitinase activity

was obtained at 60°C when measured at pH 7.5.

of each fraction of E. coli carrying pETchiF1 was

Recombinant ChiF1 retained almost 20% of its activity

assayed, as well as glucose-6-phosphate dehydrogenase,even at 90°C.

Fig. 3. SDS-PAGE of each fraction of E. coli
harboring pETchiF1. (A) CBB staining; (B)zymogramofchitinaseactivity.
Samplescorresponding to 56 µl of the original culture were
subjected for SDS-PAGE. Lanes 1, extracellular
fraction of E. coli harboring pETchiF1; lanes 2,
periplasmic fraction of E. coli harboring pETchiF1;
lanes 3, cytoplasmic fraction of E. coli harboring
pETchiF1. M, molecular mass markers.

Table 3

Enzyme distributions in E. coli harboring pETchiF1.

Fraction

Activity [% activity]
Chitinase

Glucose-6-phosphate dehydrogenase(ΔA355x10-2/min∙ml-culture)(mU/ml-culture)
Extracellular

53

[51]

1.5

Periplasmic

42

[41]

0.23

[1.4]

Cytoplasmic

8.3

[8.0]

12

[88]

26

[11]

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)Fig. 4. Effect of reaction pH on activity of ChiF1.
Chitinase activity was measured using Daichitosan M
as a substrate. Reaction was performed at 37°C for 10
min. Britton-Robinson buffer was used to adjust thereaction pH.
Discussion

Fig. 5. Effect of reaction temperature on activity of
ChiF1. Chitinase activity was measured using
Daichitosan M as a substrate. Reaction was performedat pH 7.5 for 10 min.

Southern hybridization analysis using GH19 S. griseus

Strain F96 was isolated by the two-step screening

chiC probe, no hybridization band was detected. This

procedure. In the culture supernatant of strain F96,

result suggests that strain F96 does not produce GH19

several chitinolytic enzymes were detected. This strain

chitinases. It is also possible that the GH19 chitinase

was identified as alkaliphilic Nocardiopsis sp. Althoughgene of strain F96 might show low similarity to S.

few chitinases have been isolated from alkaliphilic

griseus chiC.

microbes to date, Tsujibo et al.

21, 23)also reported

The E. coli carrying pUCchiF1 did not produce ChiF1,

chitinases from alkaliphilic actinomycete, Nocardiopsis

indicating that the promoter sequence of chiF1 did notprasina strain OPC-131.

act in E. coli. So, we adopted the T7 promoter for

The gene encoding a GH18 chitinase (chiF1) was

expression of chiF1. Since the exact processing site ofcloned from strain F96 using S. lividans chiA gene as a

ChiF1 by signal peptidase in strain F96 was unclear, weprobe. Deduced amino acid sequence of ChiF1 showed

tried expression of the full length of chiF1 containing

similarity with GH18 chitinases especially with thosesignal region. Chitinase activity was detected mainly infrom actinomycetes. From the estimated size of mature

the extracellular fraction of IPTG induced E. coli

enzyme, ChiF1 is thought to have a single domain

harboring the expression plasmid pETchiF1. Since about

structure. Recently, N-terminal amino acid sequence of

90% of glucose-6-phosphate dehydrogenase activity

the major chitinolytic enzymes of strain F96 wasretained in the cytoplasmic fraction, the recombinant

determined from partially purified sample. The obtained

ChiF1 would have been secreted to the culture

N-terminal sequence (H2N-QTEQWLTGYWHNFDN)

supernatant of E. coli without apparent cell lysis. The

corresponds to 46-60th amino acids of ChiF1 precursor.

secretion mechanism of ChiF1 in E. coli is unknown.

This enzyme might be cleaved by signal peptidase andKudo et al.9) also reported that the xylanase fromthen processed again by other proteases.

Aeromonas sp. was excreted from the cells when23)

reported that N. prasina strain

produced by E. coli. We can easily purify the object

OPC-131 produced both GH18 and GH19 chitinases. By

recombinant protein in the extracellular fraction of E.

Tsujibo et al.

27

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)coli, because the extracellular fraction contains fewer

Number 25410172.

amounts of impurities compared to the cytoplasmic andperiplasmic fractions.

References

The size of recombinant ChiF1 was similar to the1) Azuma, K., Izumi, R., Osaki, T., Ifuku, S., Morimoto,major chitinase secreted in the culture supernatant ofM., Saimoto, H., Minami, S., and Okamoto, Y. 2015.

strain F96. The calculated molecular mass of the mature

Chitin, Chitosan, and Its Derivatives for Woundprotein (corresponding to the polypeptide from 46th

Healing: Old and New Materials. J. Funct. Biomater. 6:

glutamine to 337th arginine) coded in pETchiF1 is104-142.

31,297 Da and this differs from the value (36 kDa)

2) Battistuzzi, G., Esan, G. J. F., Fasuan, F. A., Modiano,

estimated from SDS-PAGE. The deduced amino acidG., and Luzzatto, L. 1977. Comparison of GdA andcomposition revealed that ChiF1 contained a large

GdB activities in Nigerians. A study of the variation of

proportion of acidic amino acids (aspartic acids, 6.85%;

the G6PD activity. Am. J. Hum. Genet. 29: 31-36.

glutamic acids, 5.82%). ChiF1 may have a reduced3) Bennur, T., Kumar, A. R., Zinjarde, S., and Javdekar,

capacity for SDS binding due to its unusual content of

V. 2014. Nocardiopsis species as potential sources ofacidic residues. As a consequence, the reduced

diverse and novel extracellular enzymes. Appl.

electrophoretic mobility would cause an overestimation

Microbiol. Biotechnol. 98: 9173-9185.

of the molecular mass. Similar phenomena have been
observed with the other proteins

20, 24).

4) Cantarel, B. L., Coutinho, P. M., Rancurel, C.,
Bernard, T., Lombard, V., and Henrissat, B. 2009. The

The optimum pH and temperature of ChiF1 wereCarbohydrate-Active EnZymes database (CAZy): analmost as same as those of ChiA from alkaliphilic N.

expert resource for Glycogenomics. Nucleic Acids Res.

23)

prasina strain OPC-131 . ChiF1 and ChiA retain highactivity even at alkaline pH or at high temperature,comparedtoGH18

chitinases

fromneutrophilic

actinomycetes. The optimum pH and temperature of

37: Database issue D233-D238.
5) Henrissat, B. 1991. A classification of glycosylhydrolases based on amino acid sequence similarities.
Biochem. J. 280: 309-316.

ChiA from S. lividans, one of typical GH18 chitinases6) Hopwood, D. A., Bibb, M. J., Chater, K. F., Kieser, T.,from neutrophilic actinomycetes, are pH 4 and 50°C,

Bruton, C. J., Kieser, H. M., Lydiate, D. J., Smith, C. P.,

respectively. The adaptation of protein structure andWard, J. M., and Schrempf, H. 1985. Genetic

activity to extreme conditions may be due to the

manipulation of Streptomyces, a laboratory manual.

alkaliphilic

The John Innes Foundation, Norwich.

natureofproteins

producedby thealkaliphilic Nocardiopsis sp. strain F96. Recently,7) Imoto, T., and Yagishita, T. 1971. A simple activity

Nocardiopsis species have been recognized as potential

measurement of lysozyme. Agric. Biol. Chem. 35:

sources of diverse and novel enzymes3).

1154-1156.

We are now in progress to clarify the mechanism of8) Kitai, K., Kudo, T., Nakamura, S., Masegi, T.,

the secretion of ChiF1 from E. coli. The crystal structure

Ichikawa, Y., and Horikoshi, K. 1988. Extracellular

11)

of E. coli-produced ChiF1 has been solved , and further

production of human immunoglobulin G Fc region

examinations of ChiF1 by protein engineering techniques(hIgG-Fc) by Escherichia coli. Appl. Microbiol.

are also in progress. This may elucidate the system for

Biotechnol. 28: 52-56.

alkaliphily of ChiF1.

9) Kudo, T., Ohkoshi, A., and Horikoshi, K. 1985.
Molecular cloning and expression of a xylanase geneAcknowledgementsof alkalophilic Aeromonas sp. no. 212 in Escherichia

We are grateful to Dr. Masaaki Kizuka and Dr. Ryuzocoli. J. Gen. Microbiol. 131: 2825-30.

Enokita, Daiichi Sankyo Co., Ltd., Tokyo, Japan, for the10) Laemmli, U. K. 1970. Cleavage of structural proteins

identification of strain F96. We also thank Prof. Dr.

during the assembly of the head of bacteriophage T4.

Shigetoshi Aono, Okazaki Institute for Integrative

Nature 227: 680-685.

Bioscience, Okazaki, Japan, for the determination of the11) Matsui, T., Kumasaka, T., Endo, K., Sato, T.,

N-terminal peptide sequence of mature ChiF1. This work

Nakamura, S., and Tanaka, N. 2004. Crystallization

was partially supported by JSPS KAKENHI Grant

and preliminary X-ray crystallographic analysis of28

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)chitinase F1 (ChiF1) from the alkaliphilic Nocardiopsis

Moriwaki, M., and Inamori, Y. 1993. Purification andsp. strain F96. Acta. Crystallogr. D. Biol. Crystallogr.

properties

D60: 2016-2018.

Streptomyces12) Meyer, J. 1976. Nocardiopsis, a new genus of theorder Actinomycetales. Int. J. Syst. Bacteriol. 57:
487-493.

ofathermostable

thermoviolaceus

chitinasefrom

OPC-520.

Appl.

Environ. Microbiol. 59: 620-622.
23) Tsujibo, H., Kubota, T., Yamamoto, M., Miyamoto,K., and Inamori, Y. 2003. Characterization if Chitinase13) Miyashita, K., and Fujii, T. 1993. Nucleotide

Genes

from

an

Alkaliphilicprasina

OPC-131.

sequence and analysis of a gene (chiA) of for a

Nocardiopsis

chitinase from Streptomyces lividans 66. Biosci.

Microbiol. 69: 894-900.

Biotechnol. Biochem. 57: 1691-1698.

Actinomycete,Appl.

Environ.

24) Wakai, H., Nakamura, S., Kawasaki, H., Takada, K.,14) Morimoto, M., Saimoto, H., and Shigemasa, Y. 2002.

Mizutani, S., Aono, R., and Horikoshi, K. 1997.

Control of functions of chitin and chitosan by chemical

Cloning and sequencing of the gene encoding the cell

modification. Trends Glycosci. Glycotechnol. 14:

surface glycoprotein of Haloarcula japonica strain

205-222.

TR-1. Extremophiles 1: 29-35.

15) Muzzarelli, R. A. A. 1999. Native, industrial and25) Watanabe, T., Suzuki, K., Oyanagi, W., Ohnishi, K.,fossil chitins. In: Jolles P, Muzzarelli, R. A. A. (eds)and Tanaka, H. 1990. Gene cloning of chitinase A1

Chitin and Chitinases. Birkhauser Verlag, Berlin, pp

from

1-6.

evolutionary relationship to Serratia chitinase and to16) Ohno, T., Armand, S., Hata, T., Nikaidou, N.,
Henrissat, B., Mitsutomi, M., and Watanabe, T. 1996. A

Bacillus

circulansWL-12

revealed

its

the type III homology units of fibronectin. J Biol.
Chem. 265: 15659-15665.

modular family 19 chitinase found in the prokaryotic

26) Watanabe, T., Oyanagi, W., Suzuki, K., Ohnishi, K.,

organism Streptomyces griseus HUT6037. J. Bacteriol.

and Tanaka, H. 1992. Structure of the gene encoding

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chitinase D of Bacillus circulans WL-12 and possible

17) Pearson, W. R., and Lipman, D. J. 1988. Improved

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Mitsutomi, M., Sakuda, S., and Miyashita, K. 1999.

S-layer protein of Haloferax volcanii. J. Bacteriol. 172:

Family7111-7118.

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21) Tsujibo, H., Yoshida, Y., Miyamoto, K., Hasegawa,T., and Inamori, Y. 1992. Purification and properties of
two types of chitinases produced by an alkalophilic
actinomycete.

Biosci.

Biotechnol.

Biochem.

56:

1304-1305.
22) Tsujibo, H., Minoura, K., Miyamoto, K., Endo, H.,

29

193353-3363.

chitinasesofStreptomyces

species:Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)

書評「深海と地球の事典」（深海と地球の事典編集委員会

編；丸善出版）

本書は、「海洋立国・日本」を支える気鋭の研究者達が深海生物の多様性と進化、地質学、海洋学、気象学、それを支援する技術などを纏めた大事典である。地球が太古から現在までどのように変遷してきたかを詳述し、未来の無限大宇宙に向かう「宇宙船地球号」の舵を取ろうとする著者達の壮大なロマンを感じる内容になっている。
編集者と著者が読者を引き込もうとする目論見は秀逸である。第一章（深海を知る）は、深海に棲息する生物の物
理的環境（圧力、海底地形、海底熱水活動など）を記述して読者を惹きつける。第二章（深海に生きる）では、深海に棲むこれら極限環境生物の生態を平易に説明し、地球表層の生命圏をはるかに上回る「海底下生命圏」の多様性と代謝機能を詳述している。第三章（深海を調べる）では、
これら深海研究を可能にした独創的な技術・手法開発の歴史に加え、現役の有人潜水調査船「しんかい 6500」や地球深部探査船「ちきゅう」の仕様と役割について紙面を割き、将来のエンジニアを誘う内容に仕上げている。第四章（深海から知る）では生命の起源と進化に言及し、海底火山、
地震、津波、地殻変動について纏め、さらには地球温暖化から気候変動予測まで言及していく。提供されている図表は丁寧に描かれており、著者達のオリジナルな写真も満杯である。執筆担当者が多いにも関わらず、緻密な編集を行っているのでスムーズに読める構成になっている。
かなり専門的な内容を含んでいるが、閑話休題のコラムがあり、ウナギの生態、深海酵母による清酒製造、
ダイオウイカ、深海巨大サメ、深海生物の飼育法などの話題を提供する配慮もされている。現在、世界の水族館数の約１/４は日本に存在し、ここ数年間は深海生物を展示する水族館が増えている。本事典が啓蒙書の側面を持っていることも見逃せないだろう。小中高生が深海極限環境生物に興味を抱き、生命の進化、海底
火山と地震、地球温暖化などに関心を寄せているのは、海洋研究開発機構所員による日頃の啓蒙活動のお蔭である。深海生物のカラー写真を満載した「深海生物大事典（佐藤孝子 著；成美堂出版）」がほぼ同時に発刊されており、併読をお勧めする。
元30

琉球大学/北海道大学

伊藤進

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)

学会記事
極限環境生物学会第 16 回シンポジウム報告
第 16 回シンポジウムは、6 月 6 日（土）に京都大学・吉田キャンパス、北部構内 北部総合教育研究棟 益川ホールにて、「極限環境生物が秘めるストレス適応能力」とのテーマのもと開催されました。前夜からの雨は朝までに止み、天候不順であったなか奇跡的に終日晴れました。首都圏開催の昨年度から比べると参加者は半減しましたが、関西・北陸・山陰からの参加者が多く、地方の参加者の増加について、一定の効果がありました。昨年と比較して学生の参加が 70％減、一般 20％減でした。学生は京大所属の学生が大半でした。
例年、開催地の学生が大半を占めるが、開催地の会員教員数に比例する傾向があり、本年度も同じ傾向であったと考えられます。前半に微生物を対象とした 3 演題・後半に植物を対象とした 3 演題の講演をいただき、活発な議論が行われました。

一 般

事前申込
３９
（会員 36、非会員 3）
１９

当日申込
１０
(会員 3、非会員 7)５

合計４９(会員 39、非会員 10)
２４

５８

１５

７３

学 生
合 計
参考；

第 15 回：133 名（一般 60 名うち非会員 16 名，学生 73 名）
第 14 回：162 名（一般 66 名うち非会員 20 名,学生 96 名）
第 13 回：199 名（公開シンポを除く）
第 12 回：140 名（一般 71 名, 学生 69 名）
第 11 回：128 名（一般 66 名, 学生 62 名）
第 10 回：163 名（公開シンポを除く）
第 9 回：146 名（一般 59 名, 学生 87 名）
第 8 回：148 名（一般 58 名, 学生 90 名）

企業ブース：２社
・株式会社トミー精工
・株式会社ファスマック【プログラム】（敬称略）「極限環境生物が秘めるストレス適応能力」
13：00-13：05 開会挨拶 (大島泰郎 会長)
13：05-13：40 エタノールおよび発酵関連ストレス下における酵母の mRNA flux
井沢 真吾 先生 (京都工芸繊維大学)
座長：小西 正朗 (北見工業大)13：45-14：20 C1 微生物の巧妙なストレス適応機構と多様な生育環境での生存戦略
由里本 博也先生 (京都大学) 座長：折田 泉 (東京工業大)14：25-15：00 超好熱菌の低温ストレス応答
藤原 伸介 先生 (関西学院大学)
座長：布浦 拓郎 (JAMSTEC)
15：00-15：45 コーヒーブレイク/企業展示
15：45-16：20 植物の環境ストレス応答・耐性獲得の遺伝子ネットワーク
篠崎 一雄 先生 (理化学研究所)
座長：Richard CORNETTE(農業生物資源研究所)
16：25-17：00 植物の乾燥ストレスを制御するアブシジン酸の働きとその応用
岡本 昌憲 先生(鳥取大学)
座長：鈴木 宏和 (鳥取大学)
17：05-17：40 マメ科作物ササゲの乾燥に応答した花芽抑制の分子機構湯淺 高志 先生(宮崎大学)
座長:峯岸 宏明 (JAMSTEC)
18：00-20：00 懇親会
31

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)シンポジウム・会場風景

技術コーナー

シンポジウム委員長より初めての首都圏外でのシンポジウム開催であり、例年と異なり下見などをせずに準備を進めた。またシンポ委員長も遠隔地所属であるが、メール・電話など中心で調整した。会場のキャンパス所属の京都大学大学
院農学研究科の中川聡先生には、会場の予約や懇親会場の設定の際の情報提供、手続きなどでご尽力いただ
いた。中川先生はシンポジウム委員でも、幹事でもない会員であり、多くの負担を強いることができないので、荷物の受取などは可能な限り、事務局やシンポ委員で実施した。実施にあたって、大きなトラブルはなかったので、シンポジウム会場を首都圏としていた慣例に縛られる必要はないことがわかった。
当会の会員構成が首都圏に集中していることから、参加者は例年の半分程度であったが、関西圏の参加者は多いように思われた。地方会員への配慮や広い広報活動を鑑みれば、隔年もしくは数年に一度首都圏外のシンポジウム開催を検討する余地がある。
（小西正朗・北見工大）

極限環境生物学会事務局

32

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)Thermophiles 2015, 13th International Thermophiles Meeting,参加レポート
8 月 30 日から 9 月 4 日にわたり、南米チリ・サンチアゴ市にて、第 13 回国際好熱菌学会 (Thermophiles 2015)が開催されました。今回の会議は Jenny Blamey 先生が Congress chair を務められ、サンチアゴ大学（Universidad
de Santiago de Chile）キャンパスにおいて、大勢のチリの学生たちが中心となって開催運営されました。南半
球は冬ということで厳しい寒さを予想して参加しましたが、学会期間中は参加者の熱意に押されたためか、
全日天気に恵まれ非常に過ごしやすい気候でした。筆者は大学キャンパスに近いホテルから徒歩で通いまし
たが、サンチアゴ市街の中心に宿泊し、学会が用意したバスや市営地下鉄で通った参加者も多くいました。
本学会は極限環境生物の中でも好熱菌に焦点を当てた会議でありますが、生態学的、生化学的のみならず産業的利用などに着目した最先端の研究が発表されました。初日夕刻に、Plenary Presentations として会議のスタートを飾ったのは Juergen Wiegel 先生による『好塩・好アルカリ・好熱菌』に関する講演でした。続いてKarl O. Stetter 先生による『超好熱菌』に関する講演、Michael W. W. Adams 先生による『好熱菌を用いた代謝工学』に関する発表がなされました。この方々にはそれぞれの講演後に、長年の貢献に対して学会からの賞が授与されました。これらの発表に端を発し、翌朝から最終日まで 43 題の Keynote、24 題の口頭発表、43
題のポスター発表がなされ、活発なディスカッションが行われました。なお日本からは大島泰郎会長をはじめ、16 人が参加・発表を行い、国内外の研究者達と意見を交換しました。ポスター発表の会場が狭く、自由に動き難かったのが少々残念だったと思います。
次回、第 14 回国際好熱菌学会 (Thermophiles 2017) の開催国は南アフリカ共和国で、Congress chair 予定の
Don Cowan 教授は以前に Extremophiles 2008 をアフリカ大陸南端の喜望峰のあるケープタウンにて主催されましたが、Thermophiles 2017 は北東部のアフリカ鳥獣保護区であるクルーガー国立公園の中で開催したいとのアナウンスがありました。2 年後、世界をあっと言わせるような成果を持って乗り込みましょう。

学会が開催されたサンチアゴ大学

Frank Robb 教授と筆者(コングレスディナーにて)学会会場の数学科ホール
京都大学大学院工学研究科・生物化学工学分野

33

青野

陸

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)Carl R. Woese Institute for Genomic Biology 開設記念シンポジウム参加報告
イリノイ大学アルバーナ・シャンペーン校（University of Illinois at Urbana-Champaign, UIUC）のゲノム生物学研究所 (Institute for Genomic Biology)に、アーキアの提唱者である Carl R. Woese 教授（1928-2012）の名前を冠することになったことにより、Carl R. Woese Institute for Genemic Biology の開設記念シンポジウム「Looking in the right direction: Carl Woese and the new Biology」が、去る 9 月 18-20 日の３日をかけて開催された。このシンポジウムに参加したので、その紹介をしたいと思う。
UIUC は、Carl R. Woese 教授がリボソーム RNA 配列解析により、第３の生物としてアーキアを提唱した場所である。2007 年には、アーキア提唱から 30 周年を記念してシンポジウムが開催されるとともに、その年にゲノム生物学研究所が設立された。Woese 教授もその研究所の一員となり、初代研究所長は Woese 教授と親交の深い、アニマルサイエンス部所属の Harris Lewin 教授が就任した。残念ながら Woese 教授は 2012 年に他界されたが、この研究所に Woese 教授の名前を付けたいという関係者の声が高まり、本年それが実現した。
これを記念して、この研究所に属する Isaac Cann, Nigel Goldenfeld, Zan Luthey-Schulten, Rachel Whitaker が世話人となって本シンポジウムが開催された。内容は Woese 教授が示された Genomic Biology に関するものであり、 18 日（金）の夜に一般市民講座として、P. Chisholm (MIT)が海洋エコシステムの中で最も豊富に存在す
る Prochrococcus をモデルシステムとして生命を形作る原理について講演した。19 日は 9 時から、 S. Gribaldo(Institute Pasteur), G. Olsen (UIUC), G. Fox (Univ. Houston), N. Goldenfeld (UIUC), R. Whitaker (UIUC)の講演があり、昼食を挟んで、J. Handelsman (White House Office), N. Pace (Univ Colorado), C. Cavanaugh (Harvard Univ), B.
Knight (UC San Diego), H. Lewin (UC Davis) が講演した。内容は、生物進化系統に絡めたリボソーム、CRISPR、
メタゲノム、マイクロバイオーム、共生、真核クロモソームなどの解析であった。講演は大学内の AliceCampbell Alumni Center で行われたが、夕食は Carl R. Woese Institute に移動して、ハープとフルートとパッカ
ッションによる Archaea Tree Ensemble (ATE) の演奏を聴きながら食事をし、演奏後は Carl R. Woese 教授に近かった方々が順次登壇して、思い出話をスピーチした。この会場には、３ドメインを表す生物進化系統樹のオブジェがあり（写真）、 Woese 教授に関する資料が展示されて、アーキア提唱に関するミニ博物館が設置されていて、アーキア研究者には楽しめる場所でもある。筆者は、Woese 教授がアーキアの 16S rRNA を解析した X 線フィルムにカラーペンで細かく配列が書き込まれている実物の展示（写真）を見ることができて、大いに感銘を受けた。夕食会のお開き後は、講演者の一人であった G. Olsen が自宅に多くの参加者を招待し、ワインを飲みながら夜遅くまで、賑やかに語り合われた。
20 日は H. Noller (UC Santa Cruz), Z.L. Schulten (UIUC), A. Leakey (UIUC), L. Smarr (UC San Diego)が、リボソーム構造やゲノム工学の講演を行い、最後に現所長の Gene Robinson 教授が全体のまとめをして、正午に終了した。
このシンポジウムは食事も含めて Carl R. Woese IGB が全てを用意し、参加費は無料であった。この記念行事が盛会のうちに終わり、今後 Carl R. Woese IGB として活動していくために大いに弾みになったものと思われる。Carl R. Woese の言葉である” If I have seen further than others, it is because I was looking in the right direction”のもとに、分子生物学、分子進化学、分子生態学、システム生物化学など、異なる領域の研究を融合させた
総合ゲノム生物学の研究所として最先端研究を進めて行くという意思が発信されたものと理解した。

Carl R. Woese Institute for Genomic Biology の正面玄関と標識

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Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)

ミニ博物館に展示されている Woese
教授の 16S rRNA 解析の生データ

３ドメイン系統樹オブジェと筆者
九州大学農学研究院・極限環境微生物ゲノム機能開発学

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石野園子

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)

学会誌投稿規定
極限環境生物学会誌投稿規定
１．投稿者の資格
極限環境生物学会誌（ISSN 1348-5474） (Journal ofJapanese Society for Extremophiles)（以下、本誌という）への投稿は極限環境生物学会（以下、本学会という）会員に限る。なお、連名による投稿の場合には、少なくとも著者の一人が本学会会員でなければならない。ただし、日本国以外からの投稿並びに本学会が寄稿を依頼した場合は例外とする。

け付ける。この場合、極限環境生物学会ホームペー
ジに掲載されている投稿要領に従うこと。

２．論文の種類
本誌への投稿論文は、極限環境生物関連分野の原著論文（通常論文、短論文）、総説、並びに諸報とし、いずれも未発表のものに限る。
（１）原著論文 (original papers)：極限環境生物に関する論文で以下の２つのいずれかに該当する論文。
１）通常論文 (regular papers)：極限環境生物に関する論文で、それ自体独立した、価値のある結論ある
いは事実を含む論文。
２）短論文 (short communications)：極限環境生物に関する論文で、断片的な結果ではあるが新しい事実や価値のあるデータを含む短い論文。
（２）総説 (reviews)：極限環境生物のある特定の研究分野について、簡単な歴史的背景を含め、最近の進歩を要約し、可能であれば、将来の研究方向性をも指し示した論文。
（３）ミニレビュー (mini-reviews)：総説の内、比較的短く纏めたもの。
（４）諸報：巻頭言、研究最前線、研究のルーツを探る、学会関連記事等。

５．論文の審査
投稿された論文の内、原著論文、総説、ミニレビュ
ーの審査には、極限環境生物学会誌編集委員の内１名が責任編集委員として関与する。原著論文および総説の審査は、責任編集委員が適宜指名する複数の査読者によりなされる。掲載の可否に関する最終判
定は、査読者からの査読結果報告に基づき責任編集委員が行う。その後、編集委員長が著者に審査結果を通知する。なお、内容・体裁に問題があると判断された原稿については、著者による修正を求める。
修正を求められた原稿は、２ヶ月以内に責任編集委
員に返送することとし、２ヶ月を過ぎて返送されなかった原稿は、著者が原稿を取り下げたものとして処理する。なお、投稿された論文は返却しない。

３．論文の書き方
論文の用語は日本語または英語とし、別途定める「原稿執筆要領」に従い簡潔に分かりやすく作成すること。総説は原稿３０頁以内、通常論文は原稿２０頁
以内、ミニレビューは原稿１５頁以内、短論文は原稿１０頁以内とする。なお、諸報の頁数に関しては編集委員会で適宜判断する。

７．別刷り
別刷りは、pdf ファイルとして配布する。

４．論文の受付
論文原稿は諸報を除き、原稿原本の他にコピー３部を付け、送付状とともに簡易郵便書留として下記宛に送付すること。なお、オンラインによる投稿も受36〒113-8657 東京都文京区弥生 1-1-1 東京大学大学
院農学生命科学研究科応用生命工学専攻（東大院農生科応生工と省略可）極限環境生物学会誌編集委員長
石 井 正 治 ( 電 話 ： 03-5841-8258, FAX ：03-5841-5272) (e-mail: amishii@mail.ecc.u-tokyo.ac.jp)

６．校正
校正は初稿のみ著者に送付する。到着日より３日以内に、原稿とともに指定された送付先に返送すること。なお、原著論文ならびに総説に関しては、著者
校正時の文章・図表の追加や削除は一切認めない。

８．著作権
本誌に掲載された論文の著作権は本学会に帰属する。
９．その他
極限環境生物学会誌投稿規定ならびに極限環境生物
学会誌論文執筆要領で不明な部分に関しては、極限環境生物学会誌編集委員会において適宜対応する。
なお、必要が認められる場合には、文書化を進めるものとする。

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)

論文執筆要領
極限環境生物学会誌論文執筆要領
１．一般的事項（１）テキストファイル形式または Microsoft Word
形式で保存できるワードプロセッサ等を用いて原稿を作成すること。
（２）タイトルページには、1)論文題名、2)著者名、
3)著者所属機関名、4)ランニングタイトル、5)連絡対
応著者名およびその連絡先住所・電話番号・FAX 番号・e-mail アドレス、6)キーワード（５語以内）を明示すること。日本語で作成した論文には、これらの英語訳を併記すること。
（３）論文印刷には A4 版用紙の片面を使用し、１
行４０字（英語の場合には１行６０字）、１頁２５行で印刷すること。イタリック、ボールド、あるいはスモールキャピタルにする語句がある場合は、それぞれ赤字で下線、波下線、二重下線を記すこと。
（４）略語リストがある場合には、本文第１頁に脚注として略語の項を設け表記すること。単位系と省略記号は SI 単位を基本とする。
（５）生物の命名及び記載は International Code of
Nomenclature of Prokaryotes, International Code ofBotanical Nomenclature, International Code ofZoological Nomenclature に従う。学名が初出の場合は全部を記載すること。原則として、２回目以降は属名の頭文字を略号とするが、紛らわしい場合には省略せずに記載すること。
（６）物質名の表記は以下の規定に従うこと。
１）有機化合物の表記および放射性同位元素による標識化合物の表記は IUPAC 規定に従うこと。
２）生化学関連事項の命名は IUPAB 制定の命名法に従うこと。
３）化学式に用いられる記号、略号などは Chemical
Abstracts の用例に従うこと。
（７）論文受理後、完成した本文および図表等の印刷に必要な全てのファイルを収めた電子媒体を編集委員長宛に郵送するか、またはそれらのファイルを
e-mail 添付書類として編集委員長宛に送付すること。
２．投稿論文の構成（１）原著論文は 1)標題、2)アブストラクト、3)本
文、4)引用文献、5)表ならびに図、図の説明文、の順にまとめること。
（２）標題は論文内容を具体的に表す簡潔なものとすること。標題の下に著者名、所属機関名、所在地を書く。著者が複数で、所属機関が異なる場合は、
著者名末尾に上付数字を付けて区別するとともに、連絡対応著者名を指定すること。
（３）原著論文ならびに総説のアブストラクトは英語で記述するものとし、通常論文・総説では200words 以内、短論文では 100words 以内で作成す

37

ること。
（４）通常論文の本文は原則として、緒言、材料および方法、結果、考察（あるいは結果と考察）、謝辞で構成する。短論文では項目分けをしない。
（５）原著論文ならびに総説では、必要に応じて図表を用いる。それぞれの図表を挿入したい位置を、原稿右側の余白部分に指示すること。
（６）文中での文献の引用は、引用文献の項目で整理した文献番号を用いること。図表の引用はその番号によること。
（７）脚注が必要な場合には、該当事項の右肩に通し番号を付け、当該頁の下部に説明文を付けること。
３．引用文献（１）引用文献は下記の例に準じ、本文中の該当人
名あるいは事項の右肩に 1), 1-3)のように番号を付し、また、本文末尾の引用文献の項に第一著者のファミリーネームのアルファベット順に 1., 2., 3., --の番号を付し一括記載する。Ibid., idem は用いないこと。私信、未発表の研究結果、学術雑誌に受理される前の論文、抄録が印刷されていない口頭発表など
は引用文献に含めないこと。雑誌の略号は、Chemical
Abstracts Service Source Index (CASSI) 1907-1984(Cumulative)およびその補遺版により、雑誌名、書名、
年、巻および頁の示し方は下記によること。
（２）雑誌引用のとき
Chuakrut, S., Arai, H., Ishii, M., and Igarashi, Y. 2000.
Characterization of a bifunctional archaeral acylcoenzyme A carboxylase. J. Bacteriol. 185: 938-947.
（３）書籍引用のとき
児玉徹. 1997. V 近代的な微生物利用工業１．アルコール, pp191-197.児玉徹・熊谷英彦編, 食品微生物学,
文永堂出版
４．表と図およびその説明（１）表と図は印刷版下を作成すること。
（２）本文を英語で書いた場合には図表も英文で作成すること。
（３）表と図は一つに対して１頁使う。各頁の右上に著者名ならびに図の番号を入れること。
（４）表題は表の上部分に書くこと。表の内容説明
文ならびに注は、表の下に記述する。注の表示にはa),b),c)を上付で明記し、記述には a),b),c)を上付にせず用いる。
（５）図の標題ならびに説明文は別紙にまとめて印刷すること。図の標題の最後にはピリオドを付し、内容説明は標題の後に改行して記載すること。
（６）写真は明瞭な陽画を必要部数添付すること。

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)

学会会則
極限環境生物学会会則（名称）第１条 本会は、極限環境生物学会（英文名：TheJapanese Society for Extremophiles ）という。
（以下本会という）（目的）
第２条 本会は、極限環境生物研究の発展に寄与し、極限環境生物の研究、教育、利用の推進に寄与することを目的とする。
（事業）
第３条 本会は、研究発表会及び講演会等の開催、
極 限 環 境 生 物 学 会 誌 （ 英 名 ： Journal ofJapanese Society for Extremophiles）の発行、
国際極限環境生物学会等との連携事業、研究奨励賞・ポスター賞の授与、その他前条の目的を達成するために必要な事業を行う。
（会員の種別等）
第４条 本会の会員は正会員、名誉会員、団体会員
および賛助会員とする。
2.正会員は極限環境生物に関する研究に従事する、または、これに関心を持つ個人であって、本会の目的に賛同し、定められた会費を納めた者をいう。身分が学生である者および 65 歳以上となった正会員の会費は別に定める。便宜上これらの者をそれぞれ正会員（学生）および正会員（シニア）と称する。
3.名誉会員は、当学会の発展に功労のあった者で、幹事会による推薦、評議員会による承認を経て、会長の指名により決定され、当学会の催すシンポジウム・年会等に招待される。
4. 団体会員は極限環境生物に関心を持つ団
体（法人等）であって、その団体内の本会の目的に賛同する代表者を含めて３名以内の所属者を指名して会員登録を行い、定められた会費を納めた団体をいう。
5. 賛助会員は本会の目的に賛同し、定められた賛助会費を１口以上納めた個人または団体をいう。
第５条 会員は本会が開催する諸事業に参加し、本会の発行する印刷物、PDF 等の配布を受けることができる。
（入会）
第６条 会員として入会しようとする個人または団
体は、本会事務局が定める手続きに従って申し込みを行い、本会会長による承認を得なければならない。

38（会費）
第７条 会員は下記の会費を納めるものとする。
正会員
年額
5,000 円
（但し身分が学生である者および 65 歳以上となった正会員は申請により年額 2,000 円とすることができる。前者の場合は指導教員の署名、後者の場合は幹事会による事後承認を必要とする。）
名誉会員 年額 0 円
団体会員 年額 20,000 円
賛助会員 年額 一口以上（一口 30,000 円）（退会）
第８条 会員は会長に届けることによって退会することができる。
（役員）
第９条 本会には会長 1 名、副会長 2 名、評議員若干名、幹事若干名、会計監査 2 名の役員をおく。
2. 会長は本会を代表し、会務を統括する。
3. 副会長は会長を補佐し、会長に事故ある
場合には会長の職務を代行する。
4. 幹事は、幹事長、庶務、学術活動、会計、を分担し、事業計画の立案、事業の実施、庶務会計、シンポジウムの企画立案、学会誌発行、国際極限環境生物学会等との連絡などの本会の事務を行う。
5. 会計監査は本会の会計を監査する。
（役員の選出）第１０条 会長、副会長、評議員は本会の総会において選出される。
2. 幹事、会計監査は、副会長、評議員以外の正会員の中から会長が指名し、総会の承認を受ける。
3. 評議員の任期は２年とし重任を妨げない
が、連続３期を限度とする。但し、会長が指名する評議員はこの限りではない。
（名誉会長）
第１１条 本会には名誉会長をおくことができる。
2. 名誉会長は、本会に対し大局的な見地による適切な助言を与える。
3. 名誉会長は、会長として学会の運営及び発展に特別の功績があった者で、幹事会による推薦、評議員会を経て、総会の承認を受ける。

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)（委員会）
第１２条 本会に学会誌編集委員会、研究奨励賞選
考委員会、シンポジウム委員会を置く。各委員会委員の任期は 2 年とするが重任をさまたげない。
2. 学会誌編集委員会（会長指名の若干名で構成し､委員長は互選する）は学会誌の編集、論文審査の任にあたる。
3. 研究奨励賞選考委員会（副会長が委員長を勤め、学術活動担当幹事と委員長指名の委員、計 10 名程度で構成する）は本会の研究奨励賞受賞者を選考する。
4. シンポジウム委員会（会長指名の若干名で構成し､委員長は互選する）は学術活動幹事と共同でシンポジウムを企画立案し、運営をサポートする。
（評議員会）
第１３条 評議員会は会長、副会長、評議員をもって構成する。会長は年１回以上評議員会を召集し、議長となり、会の重要事項を審議し総会に提案する。
（総会）
第１４条 本会は原則として年１回総会を開き、会務を協議し議決する。
総会は会長が召集する。
第１５条 総会の議決は出席会員の過半数の賛成をもって行う。

39（会計年度）
第１６条 本会の事業年度は 1 月 1 日に始まり、同年 12 月 31 日に終る。
（付則）第１７条 本会則の施行および本会の運営についての細則は総会の議決を経て別に定める。
第１８条 本会則の変更は総会の議決を経て行う。
第１９条 本会則は、1999 年 10 月 19 日より施行する。

2001 年 11 月 29 日改定
2002 年 12 月 1 日改定
2003 年 12 月 1 日改定
2005 年 11 月 7 日改定
2007 年 12 月 1 日改定
2010 年 1 月 1 日改定
2012 年 12 月 1 日改定
2013 年 10 月 26 日改定

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)

学会細則

極限環境生物学会細則（会員）
第１条 入会を承認された正会員、名誉会員、団体
会員、賛助会員は、所定の会費を速やかに
納入する。
（総会）
第２条 総会の議案は副会長、幹事等と共に会長が作成し、評議員会の議を経た後提出する。
議案には前年度の事業内容及び収支決算、
新年度の事業計画、及び収支予算を含むものとする。
第３条 総会は会員の１／１０以上の出席（但し委任状を含む）をもって成立する。
（役員の選出）第４条 会長、副会長、評議員は会員の選挙によって決められる。会長は選挙によらず評議員を指名することが出来るが、総会での承認を必要とする。
第５条 会長は会員の中から少なくとも３名を選んで選挙管理委員を委嘱する。選挙管理委員
は選挙事務を行う。
第６条 会長は、評議員会の承認を得て必要な委員会を作ることが出来る。
（評議員会）
第７条 評議員会は評議員の半数以上の出席（委任状を含む）をもって成立する。
第８条 評議員会の決議は出席者の過半数の賛成により成立する。

40（退会）
第９条 会長は、会費を３年以上滞納した会員を退会させることが出来る。
（授賞）
第１０条 研究奨励賞・ポスター賞の授賞規定は別途定め全会員に配布する。
（細則の変更）第１１条 本細則の変更は総会の議決による。
（付則）第１２条 今期の本会事務局は、東京工業大学大学院
生命理工学研究科 中村聡研究室（横浜市
緑区長津田町）内とする。
第１３条 本細則は、1999 年 10 月 19 日よりこれを実施する。

2002 年 12 月 1 日改定
2003 年 12 月 1 日改定
2006 年 6 月 30 日改定
2007 年 12 月 1 日改定
2010 年 1 月 1 日改定
2012 年 12 月 1 日改訂

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)運営体制

極限環境生物学会運営体制（2014~15 年度）

名誉会長

掘越 弘毅

独立行政法人海洋研究開発機構

会長

大島 泰郎

共和化工株式会社 環境微生物学研究所

工藤 俊章

独立行政法人理化学研究所

井上東洋大学 バイオナノエレクトロニクス研究センター副会長

明

評議員（５０音順、敬称略）
秋野 利郎

合同酒精株式会社

石野 園子

九州大学大学院 農学研究院

幹事長

中村 聡

東京工業大学大学院 生命理工学研究科

板谷 光泰

慶応義塾大学 環境情報学部

庶務担当

伊藤 政博

東洋大学 生命科学部

伊藤 進

琉球大学 農学部

学会誌担当

伊藤 佑子

創価大学 工学部

編集委員長

石井 正治

東京大学大学院 農学生命科学研究科

今中 忠行

立命館大学 生命科学部

石野 良純

九州大学大学院 農学研究院

大島 敏久

大阪工業大学 工学部

古園 さおり東京大学 生物生産工学研究センター

大島 朗伸

島根大学 生物資源科学部

高品 知典

東洋大学 生命科学部

鎌形 洋一

独立行政法人産業技術総合研究所

宇佐美 論

東洋大学 理工学部

川上 文淸

一般財団法人北陸産業活性化センター

道久 則之

東洋大学 生命科学部

河原林 裕

九州大学大学院 農学研究院

ホームペー

倉光 成紀

大阪大学大学院 理学研究科

ジ担当

三輪 哲也

独立行政法人海洋研究開発機構

小林 哲夫

名古屋大学大学院 生命農学研究科

シンポジウ

東京工業大学大学院 生命理工学研究科

財団法人バイオインダストリー協会

ム担当

八波 利恵

小林 良則
佐上 博

東北大学 多元物質科学研究所

青木 俊夫

日本大学 生物資源科学部

芝 弘孝

サントリービジネスエキスパート株式会社

跡見 晴幸

京都大学大学院 工学研究科

鈴木 健一朗

独立行政法人製品評価技術基盤機構

伊藤 隆

独立行政法人理化学研究所

高田 泰弘

北海道大学大学院理学研究院

加藤 千明

独立行政法人海洋研究開発機構

中川 和倫

愛媛県立今治西高等学校

亀倉 正博

好塩菌研究所長谷川 功

日本大学 生物資源科学部

國枝 武和

東京大学大学院 理学系研究科

半澤 敏

東ソー株式会社 東京研究所

栗原 達夫

京都大学 化学研究所

別府 輝彦

日本大学 生物資源科学部

仲宗根 薫

近畿大学 工学部

丸山 正

独立行政法人海洋研究開発機構

中村 顕

筑波大学大学院 生命環境科学研究科

山岸 明彦

東京薬科大学 生命科学部

鳴海一成

東洋大学 生命科学部

湯本 勲

独立行政法人産業技術総合研究所

東端 啓貴

東洋大学 生命科学部

若木 高善

東京大学大学院 農学生命科学研究科

福居 俊昭

東京工業大学大学院 生命理工学研究科

渡辺 公綱

東京薬科大学 生命科学部

伊藤 俊洋

財団法人北里環境科学センター

高瀬 光徳

森永乳業株式会社 研究情報センター

幹事会

学会誌担当

会計担当

学術担当

会計監査

若手シンポジウム委員会
委員長

小西 正朗

北見工業大学 工学部

副委員長

鈴木 宏和

九州大学大学院 農学研究院

折田 和泉

東京工業大学大学院 生命理工学研究科

峯岸 宏明

東洋大学 バイオナノエレクトロニクス
研究センター

井上 謙吾

宮崎大学 IR 推進機構

谷川 実

日本大学 理工学部

布浦 拓郎

独立行政法人海洋研究開発機構

コルネット
リシャー

独立行政法人農業生物資源研究所

委員

41

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2015) Vol.14 (1)

編集委員会
委員長 ：石井正治（東大）
副委員長：石野良純（九大）
委員：阿部文快（青学大）、伊藤 隆（理研）、鎌形洋一（産総研）、河原林裕（九大）、高品知典（東洋大）、中村 聡（東工大）、中村 顕（筑波大）、三輪哲也（JAMSTEC）、
湯本 勲（産総研）

学会事務局〒226-8501 横浜市緑区長津田町 4259-J2-13
東京工業大学大学院 生命理工学研究科
生物プロセス専攻 中村聡研究室内極限環境生物学会事務局 中村 聡 (幹事会幹事長)
FAX: 045-924-5837
E-mail: kyokugenjm10@extremophiles.jp
学会誌編集〒237-0061 神奈川県横須賀市夏島町 2-15
独立行政法人海洋研究開発機構 海洋生物多様性研究分野 (加藤千明、学術幹事)
TEL：046-867-9524 FAX：046-867-9525 E-mail：kato_chi@jamstec.go.jp
発刊日2015 年 9 月 30 日