Journal of Japanese Society for Extremophiles (2014) Vol.13 (1)ISSN 2186-9936

Sep. 2014
第13巻 第1号

Journal of Japanese Society for Extremophiles

巻頭言 ………………………………………………………

1

研究最前線 …………………………………………………

2

研究奨励賞受賞研究 ………………………………………

4

ORIGINAL PAPER ………………………………………… 17
学会記事 ……………………………………………………

22

学会誌投稿規定・執筆要領 ………………………………

24

会則・細則 …………………………………………………

26

運営体制 ……………………………………………………

29

2

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2014) Vol.13 (1)

巻頭言Archaea, a goldmine for biologists since 1977
ATP dependent type I DNA topoisomerase. Archaea
turned to be especially nice for lovers of DNA
topoisomerases since we discovered in 1997 that their
type II DNA topoisomerase was the prototype of a new
family of these enzymes, allowing us to identify theprotein, SPO11, that triggers meiotic recombination in
eukaryotes. Two years before, another startling discovery
was made for another class of my favourite proteins,
DNA polymerases. Another Japanese archaeal pioneer,
Dr. Yoshizumi Ishino, then in Osaka, discovered in
Pyrococcus furiosus a new family of DNA polymerases,
family D, which turned out to be specific for Archaea.
This was the beginning of collaboration, funded by the
Human Frontier science program from 2001 to 2005,
which is still going on these days. In the last fifteen years,
we shared several PhD and post-doctoral students
travelling from Japan to France, back and forth. Last
May, I was excited to welcome Dr Ishino at the Institut
Pasteur in Paris for the 4th meeting on Archaeal
Molecular Biology. He presented there his recent
exciting work on the discovery of new DNA repair
proteins in Archaea. Another major worker in thearchaeal fields, Dr Haruyuki Atomi, was also present.
He designed the first genetic tools for the model
hyperthermophilic archaeon, Thermococcus kodakarensis and constructed the first reverse gyrase mutant. We
are now using these tools in France to get new insights
on the biological role of this enzyme.
George Fox, who made the first critical observation in
Woese’s laboratory, leading to the discovery of Archaea,
introduced the Institut Pasteur meeting. This was a grand
moment of the meeting, when George Fox recall in
details these historical events. The Japanese-French
connection was grateful to him for opening before us
such exciting perspectives. Many of the young scientists
who started working on Archaea quite isolated are now
big names in the fields and some of them have atremendous record. My friend David Prangishvili, whostarted working in Archaea alone when Georgia was still
member of the USSR, is now the world leader of
research on archaeal viruses, working with me at theInstitut Pasteur. For young generations, the lesson is thatthe future is not always what it seems to be. The big
laboratories determine the research subjects of the
moment, but the most exciting discoveries could be
hidden in poorly explored areas, waiting for curious
minds to notice.

Patrick Forterre
Institut Pasteur & Université Paris-Sud 11
The discovery of Archaea by the late Carl Woese in
1977 has been one of the major achievements in Biology
in the last century. As soon as 1980, it was clear from theseminal publications of Woese and colleagues that
Archaea were a goldmine for biologists eager to makecompletely new discoveries, especially in biochemistry
and molecular biology. There were already so manylaboratories working on Bacteria and Eukaryotes thatworking on Archaea was a clever way to avoid muchcompetition and to be at the forefront of a new
fascinating research field. However, surprisingly, none of
the “big” and famous laboratories working at that timeon the molecular biology of bacteria or eukaryotes in theUSA, Europe or Japan; make the move. All of them, with
the notable exception of Wolfram Zillig’s laboratory inGermany, snub Archaea (formerly archaebacteria) either
because they simply ignored their existence (molecularbiologists were not interested in evolution) or confusedthem with “strange bacteria”. Additionally, the way
science operates today make difficult for awell-established research group to enter a completely
new field. As a consequence, lonely individual or small
research groups of young scientists mostly did pioneer
work on Archaea. Among them, there were a few French
and Japanese biologists who were among the first in theworld considering Archaea seriously. There wereimmediately rewarded by unexpected discoveries. One of
the first among them was Dr. Akihiko Kikuchi, from the
Mitsubichi-Kazei Institute in Tokyo, who discovered in1984 a fascinating new DNA topoisomerase, reverse
gyrase. I have been lucky enough to be involved in theearly characterization of this enzyme, and we publishedindependently in 1985 that reverse gyrase is an unusual

1Journal of Japanese Society for Extremophiles (2014) Vol.13 (1)研究最前線
好熱菌と放射線抵抗性細菌の研究

東洋大学 生命科学部 生命科学科 放射線微生物学研究室 教授 鳴海一成
1. 好熱菌とタンパク質の耐熱化
もう四半世紀以上経ってしまったが、大学院生の頃、私は自治医科大学の物理学教室に居候しており、好熱菌の細胞内で常温菌の遺伝子を発現させて、タンパク質の耐熱化を目指すという研究を行っていた。
研究を開始する際に、当時のボスである木原裕先生（関西医科大学名誉教授、日ノ本学園理事長）と共に、東工大に居られた大島泰郎先生を訪ね、研究対
象の微生物を中等度好熱菌にするべきか、高度好熱菌にするべきかを相談させて戴いた。大島先生の研究室では高度好熱菌 Thermus thermophilus を研究対
象にしており、高度好熱菌の 3-イソプロピルリンゴ
脱水素酵素のタンパク質結晶化に成功したと嬉しそうにお話してくださったことを今でも鮮明に覚えている。そのときに、Thermus とは違う中等度好熱菌を研究したらとアドバイス戴き、研究者としての私のキャリアは、中等度好熱菌から始まった。その当時、特定の外来遺伝子の導入が可能な中等度好熱菌が限られていたので、使い勝手の良い遺伝子操作系

2を開発することから研究を開始した。結局、沖縄の万座ビーチの砂から新規に分離した中等度好熱菌
Geobacillus thermodenitrificans（当時の名称は Bacillus
stearothermophius）K104 株を改良して、遺伝子操作可能な汎用性宿主 K1041 株を開発し、また、秋田県鹿角市のドライブインの植込みの土から分離した中等度好熱菌由来の潜在性プラスミド pSTK1 をベクター化したものを用いて、常温菌である大腸菌のタンパク質を、K1041 株で 60℃の培養温度で、可溶性画分に大量に発現させることに成功した。この遺伝子操作系を使用し、ランダム変異を導入した大腸菌の遺伝子を宿主好熱菌で発現させれば、タンパク質の耐熱化が可能であろうというところまで漕ぎつけたが、論文を数報出したところで、大学院でのこの研究は時間切れとなった。
2. 放射線抵抗性細菌との出会い
どんな生物でも、多かれ少なかれ自然放射線のレベルを超えて、放射線に耐性を持っている。実際にJournal of Japanese Society for Extremophiles (2014) Vol.13 (1)て戴いているので、今回は 2 回目の紹介ということになる。同時期に、放射線抵抗性細菌にのみ見られる新規放射線耐性遺伝子 pprA を発見し、この遺伝子から作られるタンパク質が、DNA 切断末端に結合し、修復過程では望まれない DNA の酵素的分解から
DNA 末端を保護すると同時に、DNA リガーゼによる DNA 鎖切断末端の再結合反応を強力に促進する作用を持つことを明らかにできた。技術移転によって、PprA タンパク質と DNA リガーゼを組み合わせた高効率 DNA ライゲーションキットの実用化にも成功した。その後、原子力機構の構造生物学の研究
グループの協力を得て、PprA タンパク質の X 線結晶構造をほぼ明らかにしつつあり、PprA タンパク質の構造機能解析は新たなフェーズに突入した。

は、生物の放射線耐性には千倍以上もの違いがある。
残念ながら、地球上の生物の中でも我々人類は、放射線に特に感受性が高く、10 Gy 程の放射線を急激に浴びると確実に死に至る。ところが、生物の中でもずば抜けて放射線に強い微生物が知られており、放射線抵抗性細菌と呼ばれている。ガンマ線照射により滅菌したはずの牛肉の缶詰から放射線抵抗性細菌 Micrococcus radiodurans （ 現 在 の 分 類 で はDeinococcus radiodurans）が単離されたという報告があったのは 1956 年であり、放射線抵抗性細菌は最も古くに分離された極限環境微生物の一つと言える。
D. radiodurans は、6,000 Gy の放射線を浴びても、生き残るのである。仙台で開催された日本農芸化学会
1993 年度大会で、私は放射線抵抗性細菌の存在を初めて知った。私の中等度好熱菌に関する研究発表と同じセッションで、日本原子力研究所高崎研究所の渡辺宏バイオ技術研究室長（のちの高崎研究所長）と理化学研究所細胞生理学研究室の北山滋先生のグ
ループによる、放射線抵抗性細菌の遺伝子操作系の開発についての研究発表を聴いたのである。最初は、世の中にはもの凄い微生物がいるんだなぁという程度の印象であった。ところが縁あって、1 年後には日本原子力研究所高崎研究所（現在の日本原子力研
究開発機構高崎量子応用研究所）で、放射線抵抗性
細菌の放射線耐性遺伝子群の単離及び機能解析というテーマで研究に従事することになり、以来、極限環境微生物から離れられず、現在に至るまで放射線抵抗性細菌の研究を続けることになったのである。

4. 再び好熱菌へ
2013 年 4 月に高崎量子応用研究所から、同じ群馬県にある東洋大学生命科学部に移り、放射線抵抗性細菌の研究を継続している。現在は D. radioduransに加えて、中等度好熱性の Deinococcus geothermalis
及び日本で単離された Deinococcus grandis をも研究対象として、Deinococcus 属細菌に共通する放射線耐性機構の解明に向けた研究を展開している。これに関連した研究テーマとして、好熱菌を再び扱うことになった。実は Deinococcus 属は Thermus 属と進化的にごく近縁であり、両細菌の代謝系は基本的に非常に類似している。D. radiodurans と T. thermophilusが共通して持つ多くの DNA 修復酵素群は、耐熱性は異なるが、アミノ酸配列の相同性が高いことから、
DNA 修復に関わる機能に関しては差異があまりないものと考えている。しかし、T. thermophilus の放射線耐性は著しく弱く、その一因として T. thermophilus
が pprA 遺伝子を持っていないからではないかと考えた。そこで、Deinococcus 属細菌しか持たない pprA遺伝子を T. thermophilus に導入して発現させ、放射線照射後でも 75℃で良好に生育するクローンの作出を試みる実験に現在取り組んでいる。ランダム変異によって耐熱性を獲得した PprA タンパク質変異体が高温で機能しているクローンを選抜するのである。これによって、放射線に弱い生物に放射線耐性を付与する新たな方策を示せるのではないかと考えている。加えて、得られた PprA タンパク質は耐熱性を有しているので、その機能を利用した新たな遺伝子工学試薬を開発に繋がるという一石二鳥で、生命科学の新たな展開に貢献できるのではないかと目論んでいる。振り返ってみると、大学院生のときにやり残した研究に改めて挑戦することになるのである。

3. 放射線耐性遺伝子の単離
放射線抵抗性細菌 D. radiodurans といえども、放射線を浴びると DNA がズタズタに切断されてしまう。片方の鎖が切断された DNA は、DNA ポリメラーゼや DNA リガーゼといった DNA 修復酵素の働きで、比較的容易に修復される。しかし、一方の鎖の切断部位の近傍で他方の鎖が切断された場合は、二本鎖切断となり、これは一般的な生物にとって修復が非常に困難で厄介な DNA 損傷である。大腸菌は、ゲノム中に数個の二本鎖切断が生じると増殖できなくなる。しかし、D. radiodurans は、ゲノムに生じた100 ヶ所以上の二本鎖切断を、短時間で完全に修復してしまう。知りたいのは、この細菌が持つ効率良
くしかも正確な DNA 二本鎖切断修復の分子メカニ
ズムである。私がとった研究戦略は、D. radioduransの DNA 修復能欠損変異株の変異部位を同定することであった。その結果、ヌクレオチド除去修復遺伝
子 uvrA、相同組換え修復遺伝子群 recN、recR、recAなどの機能を解明することができた。この頃、極限環境微生物学会ニュース No.4 で研究室紹介をさせ3

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2014) Vol.13 (1)Journal of Japanese Society for Extremophiles (2014) Vol.13, 4-10

極限環境生物学会
研究奨励賞受賞研究

Morono Y1,2

Microbiosphere in subseafloor environment and its ecophysiology
海底下環境における微生物生命圏とその生態
1)

2)

独立行政法人海洋研究開発機構 高知コア研究所
独立行政法人海洋研究開発機構 海底資源研究開発センター
諸野 祐樹 1,2)

1

Kochi Institute for Core Sample Research, JAMSTEC, 2Research and Development Center for Submarine Resources,
JAMSTEC
Corresponding author: Yuki Morono, morono@jamstec.go.jp

Received: Jul. 10, 2014 / Accepted: Jul. 10, 2014
介させていただいた。本稿では前回は触れることが出来なかった基礎技術と、その間の有機的な融合によってもたらされた高精度分析について概説させていただきたい。

はじめに
地球表面積の 7 割を占める海、さらにその下の海底
下には数千メートルにも及ぶ海底下生命圏が存在している。20 世紀後半から行われた国際海洋掘削計画（ODP；Ocean Drilling Program）およびそれに続く
統合国際海洋掘削計画（IODP；Integrated Ocean
Drilling Program）、によって、海底下には水圏や陸域にも匹敵する巨大な生命圏が存在することが明らかとなってきた[1-3]。さらに 2013 年からは国際深海科学掘削計画（IODP；International Ocean Discovery
Program）の枠組みがスタートし、海底下生命圏は４
大研究テーマの一角として、海底下生命の起源や地球規模での重要性の理解、生命存続限界の探求、環境変動に対する生態系変動の理解などを中心とした研究活動が行われている。リボソーム RNA 遺伝子
配列による分子系統学的解析によると、海底下には現在の技術では分離・培養に至っていない多くの未知系統微生物群が優占種として存在することも明らかとなっている[4]。海底下に広がる生命圏は、全地球規模での元素循環や海底下資源の生成、分解など、環境、エネルギーを含む諸分野から注目を集めているものの、実際にどのような微生物がどんな活動を海底下で行っているかについて、明確になっていな
い部分が大きかった。このように数々の”unknown”に溢れた海底下生命圏を紐解くため、基盤的な技術開発をベースとしながら、新しい技術も積極的に取り入れて未知の生命圏開拓を推進してきた。これらの内容の一部は既に本誌前号（Vol.12, 65-70）にて紹・「海底下の泥に潜む微生物を分析する」ということ海底に積もる泥は「堆積物」と呼ばれている。海底には、マリンスノーと呼ばれるプランクトンの死
骸や陸から風で運ばれてきた塵、または火山活動によって放出された砕屑物などが積もっていく、すな
わち堆積する。これが海底下に形成される地層の正体である。基本的には地上に形成される地層と同様の形成メカニズムを取るが、海底の場合、常に水の中にあり、かつ大規模な地殻変動などが起こらない
場所が多いため、地層構造が比較的良好に保存されているのが特徴である。この堆積物中には、海底面付近では 1cm3 あたり 109 細胞程度の微生物が存在することが知られている。109 細胞/cm3 といえば、培養液なら濁って見えるほどの濃度であるが、例えば断面径 0.5 µm 程度の桿菌を想定すると、実は周りに存在する堆積物の体積の 0.01%にしか相当しない。このように低い割合でしか存在しない微生物細胞を、大量に存在する堆積物粒子（有機物、無機物の混合物）の中から見つけ出すために開発したのが本誌前号で紹介した SYBR-DiCE（Discriminative Cell
Enumeration）法である[4]。この方法の肝となるのは、メーカー推奨の 250 倍もの濃度（原液を 1/40 に薄め
4Journal of Japanese Society for Extremophiles (2014) Vol.13 (1)たもの）で SYBR Green I（以下 SYBR I）染色を行うことにある。このような濃い濃度で染色を行ったときにのみ、図１Ａ－Ｃのように微生物細胞が緑色の蛍光を発し、非生物粒子が黄色からオレンジ色の長波長側へシフトした蛍光を発することで明確な区別が可能となる。染色に用いる SYBR I の濃度を段階的に下げて堆積物試料の染色を試みたところ、非生物粒子の蛍光色シフトが徐々に見られなくなり、同時に緑色の蛍光を発する微生物細胞も見られなくなった（図１Ｄ－Ｈ）。つまり、堆積物粒子は SYBRI を強く吸着する性質があり、その親和性は微生物
細胞内の DNA に対するものよりも高く、低濃度での染色の際には十分な SYBR I 分子が DNA にバイン
ドしないことが示唆された。また、非生物粒子の長波長側蛍光シフトについては、同様の蛍光シフトが高濃度の SYBR I で起こることが報告されており、
SYBR I 自身が多量に堆積物表面に集積することによって起こることも示唆された。

このようにして可視化できた堆積物中の微生物細胞は、堆積物の中で正確に把握することが困難であった微生物バイオマスの客観的計数を、世界で始めて可能としたものであった。しかしながらこれは、「可視化できた」に過ぎず、依然として膨大な堆積物に囲まれた状態で存在している細胞それぞれの性質、特に堆積物粒子が結果に干渉するような詳細分
析は出来なかった。また、微生物細胞密度が 105 細胞/cm3 を下回るような試料の場合、非生物粒子に対する微生物細胞の存在割合が低すぎて、計数すら困難になる事態も生じていた。もちろん、培養が可能であれば、培養によって細胞を取り出してくる方法もあるが、海底下環境に存在する微生物細胞は未培
養系統群を多く含んでいる[5,6]。そこで、私達は培養を介さず、膨大な非生物粒子から生物細胞を取り出す方法として密度勾配遠心分離とセルソーティング
を用いることとした。

図１．SYBR I で染色した堆積物試料の例．
地球深部探査船「ちきゅう」慣熟航海 CK06-06 で得られた掘削試料（3H-1）をポリカーボネートメンブレンにトラップし、A. 250×, B. 100×, C. 50×, D. 20×, E. 10×, F. 5×, G. 2×, H. 1×の SYBR I 溶液（それぞれメーカー
推奨濃度に対する倍数、メーカー推奨濃度は原液の 10000 分の 1 希釈）で染色を行った後に蛍光顕微鏡観察を行った画像．白矢印は微生物細胞を示す．D 以降では堆積物粒子の蛍光色が緑に近づいてくるのと同時に微生物細胞が観察されなくなる（文献 11 より引用）．
Kallmeyer らは、これを細胞密度の低い海底下堆積物の細胞取得に応用し、微生物細胞を濃縮することに成功した[10]。Kallmeyer らの方法では、比重の大きい重液層に堆積物を懸濁した試料液を重層する二層式の密度勾配を使用していた（図２）。しかし、筆者
らが Kallmeyer らと共同で行った回収率の検討によると、二層式の密度勾配では、堆積物試料の性質、
主に試料中の粒子サイズにより回収率が異なり、場・堆積物試料から微生物細胞を取り出す
海底下堆積物試料中には様々な有機、無機粒子が存在している。これらの大部分は微生物細胞よりも比重が大きいことから、密度の異なる重層液中で分離が可能となる。環境試料から比較的比重の小さい微生物細胞を分離する試みは以前から行われてきた（例えば[7-9]）。これらは細胞密度の高い土壌試料などから微生物細胞を分離する試みであった。
5

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2014) Vol.13 (1)体細胞の密度勾配遠心分離によく用いられる Percollの最大比重（1.3 g/cm3）よりもはるかに大きな比重の重液を用いているが、これにより堆積物試料に含まれる非生物粒子の一部が浮遊するようになり、仮に微生物細胞が堆積物粒子と共に重液層に沈降してしまったとしても、再度低比重層にまで浮き上がってくるなどの効果により回収率が向上したものと考えている。これにより、堆積物試料に存在する微生物細胞を、非生物粒子の割合を下げながら濃縮することが可能となった。

合によっては細胞の回収率が 10%以下に留まることが明らかとなった[11]。これは、比重による微生物細胞と非生物粒子の分離が試料液と重液の境界層でのみ起こるため、境界層でトラップされる微生物細胞が物理的に近距離に位置する非生物粒子と共に重液層へ沈降することが原因と考えられた。上記の問題を解決し、試料からの微生物細胞回収率を向上させるため、筆者らは多層密度勾配を利用することとした。検討に当たっては、二つの媒体試薬を用いて様々な比重組成を検討し、最適な組み合わせを見出すことが出来た（図３）。この比重組成では、一般的な生図２．Kallmeyer らが用いた二層式密度勾配遠心分離．
Nycodenz と呼ばれる密度勾配媒体で作成した高比重液の上に試料懸濁液を重層し、遠心分離を行うことで、比重の小さい微生物細胞を比重境界域に濃縮する．

図３．多層式密度勾配による細胞分離効率の最適化．
多層式密度勾配（A）と、それぞれのレイヤーにおける溶液の比重、又は異なる媒体（グレーの影付きはポリタングステン酸、それ以外は Nycodenz）による細胞分離効率の違い（B）（文献 11 より引用）．

6

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2014) Vol.13 (1)が出来る。また、各粒子について取得された光学情報に基づき、粒子を選り分けるソーティング機能を有するセルソーターを用いれば、密度勾配遠心分離
後に残る非生物粒子を排除し、微生物細胞のみを選択的に取り出すことが可能となる。実際に細胞分離後の懸濁液をフローサイトメトリーで分析したとこ
ろ、図４Ａのような蛍光パターンが得られ、微生物
細胞の蛍光が存在すると思われる領域を対象にソーティングを実施したところ、図４Ｂ、Ｃに示すように堆積物内の微生物細胞のみを選択的に取り出し、微少な領域に濃集させる基礎技術を構築することに成功した。

次に、この微生物濃縮後の懸濁液から微生物細胞のみを取り出すため、SYBR-DiCE 法の識別原理を利用してフローサイトメトリー／セルソーターによる細胞選択的ソーティングを試みた。前述のように、微生物細胞と非生物粒子の混合物を SYBR I で染色す
ると、非生物粒子は黄色からオレンジ色の蛍光を発し、微生物細胞は緑色の蛍光を発する。Flow
cytometry では、細く絞った水流にレーザーを当て、そこを通過する粒子の光学特性を一つ一つ分析することから、顕微鏡で行う SYBR-DiCE の励起波長と同じ青色のレーザーを用いれば、蛍光特性を認識することで生物／非生物の区別を粒子ごとに行うこと

図４．フローサイトメトリーによる SYBR I 染色堆積物試料の解析結果とソーティング後の細胞．
SYBR I による染色を行った堆積物試料をフローサイトメトリーで分析した結果（A）、横軸が緑色蛍光強度、
縦軸が赤色蛍光強度を示す．右下の線で囲まれた部分が緑色蛍光を発する微生物細胞の領域．この微生物細胞をメンブレン上にソーティングしたものが B．白四角内を拡大したものが C．白棒は B で 20 µm、C で 2 µm
（文献 11 より引用）．
・細胞分離、ソーティングが高精度分析に与えるイ
ンパクト
海底下には未培養系統微生物が多く存在していることは前述した。これらの未培養系統群が海底下堆積物環境でどのような代謝活動を、どれくらいの速度で行っているのか、海底下微生物群集としての活性を推測するため、海底下から掘削により得られた試料から間隙水を搾り出し、化学分析を通じて深度毎の溶存物質プロファイルなどが作成された。それを基に海底下堆積物中での物質移動フラックスやその消費などが議論され、堆積物中に存在する微生物は極めて遅い代謝速度で生存し、細胞分裂には数年から 1000 年もの時間がかかるのではないかと推測されてきた[12]。放射性同位体ラベルされた硫酸、および重炭酸による代謝速度の測定[13]、またその結果を用いた生育環境プロファイリング[14]も海底下環境に存在する微生物が直面している過酷な生存環境を示していた。
これまでバルクで測定するしかなかった海底下微生物の代謝活動を、細胞一つ一つについて測定可能にしたのが Nanometer-scale Secondary-Ion Mass
Spectrometry（NanoSIMS）による安定同位体比解析である。13C や 15N の安定同位体によって分子内の炭素、窒素を置き換えた化合物を基質とした培養を基本とするため、in vitro での代謝速度を測定することになるものの、細胞内に微量の基質が取り込まれた段階で検出が可能である。本誌前号では測定の原理、および下北半島沖海底下 219m から取得した海底下堆積物試料に存在する微生物の 7 割以上が NanoSIMS による測定で代謝活性を有していたこと[15]を紹介させて頂いた。この測定を行っていた時期には、細胞分離やソーティングの技術は開発途上で適用できなかった。NanoSIMS では、測定を行う場所を装置に組み込まれた CCD で決定する必要がある。観

7

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2014) Vol.13 (1)では、数百 µm の範囲内に 104 から 105 細胞を集めることが可能となるために、一つの視野を分析するだ
けで数十の細胞を捉えることができる。また、細胞密度がさらに低く、104 細胞/cm3 程度になった場合、細胞分離をしたとしても残存する粒子の影響でNanoSIMS 分析は著しく困難、又は不可能となるが、ソーティングを実施することで必要な数の細胞を集めることが出来る。実際、細胞分離、ソーティング
技術を駆使しながら、地球上で最も貧栄養な海底下環境であり、細胞数が 102 細胞/cm3 程度、又はそれ以下の深度も存在する南太平洋還流域の試料について、取り出した微生物の代謝活性解析を現在進めているところである。現在までに還流域の中心から辺縁域に渡る多数の試料を用いた培養を行い、NanoSIMS による分析を進めているが、基質、場所、深度により様々な代謝バリエーションの存在を示唆するデータが得られつつある。

察は試料上面からの光による反射観察となり、通常、
微生物を観察する際に用いる透過光による観察や位相差による高コントラスト化、又は蛍光観察は行うことが出来ない。また、二次イオンによる高空間分
解能質量分析は、50 µm×50 µm 程度以下の領域で実施することになる。すなわち、事前に 50 µm 四方の範囲内で微生物細胞の存在位置を特定することは必須の事前分析であり、これなしに NanoSIMS 分析を行うと単なる時間の浪費となってしまう（図５）。図
４Ｂ、Ｃで示したソーティングによる細胞濃集が可能となった結果、分析に要する時間が劇的に減少した。ソーティングを行わない試料の場合、細胞密度が 107 細胞/cm3 だったとしても、一つの視野に入ってくる細胞数は最大でも 10 を上回らず、場合によっては細胞が存在しない場合もある。その為、同じ試料について複数視野の解析が必要となり、分析に要する時間が増大する。一方、ソーティング後の試料

図５．NanoSIMS 分析における細胞密度と分析効率
細胞は、一般的な大腸菌と比べると 10 万分の 1 の速度でしか炭素基質を取り込んでいなかったことが判明している。地上で基質を外部から添加して行った
加速実験的な要素を勘案すると、現場環境ではさらに低レベルの代謝しか行っていない可能性は高い。
このような仮説を検証するにあたり、海底下生命圏
環境にはいくつかのメリットがある。代表的なもの
は、常に水で飽和していること、あるいは外的要因による攪乱をほとんど受けていない層構造が保たれている試料が得られやすいという点である。実際、海底下試料の中では垂直（深度）方向で微生物群集

・海底下生命圏は活動的生命圏かそれともタイムカ
プセルなのか？
海底下堆積物中に存在する微生物細胞が置かれた
栄養欠乏環境と、それに起因する超低代謝活性は、地上環境ではある一定の範囲に収まるという前提の下で議論が行われている進化速度にも影響を与えると考えられる。すなわち、海底下深部に埋没した微生物細胞は、地上に存在する生命とは異なった時間スケールで捉えられる必要があり、ある種のタイム
カプセルという要素がある可能性も考えられる[16]。
実際、下北半島沖海底下試料で解析を行った微生物

8Journal of Japanese Society for Extremophiles (2014) Vol.13 (1)構造が異なるという結果が報告されており[5]、これが堆積物形成時の微生物群集の違いによるものなのか、または周辺環境との相互作用によって時間とともに変遷してきたものなのか興味深い。実施に当たっては、特定の深度からのピンポイント試料サンプ
リングや、微小、微量試料からの高精度分析、または化学分析による周辺環境を規定する化学分析などが必要となってくると思われるが、本研究で積み上げてきた技術基盤が効果を発揮することを期待している。
おわりに
本稿では、海底下生命圏を構成する微生物細胞の生態とその生息環境の関わりを明らかにするために、筆者らがこれまで推進してきた研究に必須であった基礎技術とそれらの有機的な繋がりについて概説させていただいた。この他にも、海底下深部試料の微生物群機能とその役割について解明するため、DNA
抽出時の細胞破砕効率の最適化、データベースに依存しない基質誘導発現による未知遺伝子の発掘（本誌前号参照）、貴重な海底下試料の長期安定保管を目指した凍結技術の確立など、技術革新なくして新たな知見は得られないとの思いで研究活動を推進している。新しい技術の確立によって、これまで見えなかったもの、アクセスできなかったものを観察、分析し、海底下生命圏を紐解く新たな知見をさらに蓄積していきたい。
謝辞
本研究は、独立行政法人海洋研究開発機構 高知コア研究所 地下生命圏研究グループを中心とし、同機構
海洋・極限環境生物圏領域、東京大学との共同研究で実施いたしました。共同研究者の方々に感謝申し上げるとともに、掘削試料を用いた研究の機会を与えてくださった IODP、並びに関係者の皆様に感謝申し上げます。本研究は科学研究費補助金 若手研究A（24687004）、挑戦的萌芽研究（24651018）の支援を頂いて実施されました。
参考文献
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National Academy of Sciences USA 95:6578-83.
2) Kallmeyer J, Pockalny R, Adhikari R, Smith D and
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2012. Proc Natl Acad Sci USA 109:16213-6.

93) Parkes RJ, Sass H, Cragg B, Webster G, Roussel E
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populations and processes in subseafloor
sediments-an update. 1-27. In: Kallmeyer J, Wagner
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Boston: deGruyter.
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10

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2014) Vol.13 (1)

極限環境生物学会
研究奨励賞受賞研究

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2014) Vol.13, 11-16

Nakagawa S1,2

Diversity and evolution of chemolithoautotrophs
in deep-sea hydrothermal fields.
深海底熱水活動域に棲息する化学合成独立栄養微生物の多様性とその進化
1

京都大学大学院農学研究科応用生物科学専攻海洋環境微生物学分野
2
海洋研究開発機構深海・地殻内生物圏研究分野
中川 聡

1

Laboratory of Marine Environmental Microbiology, Division of Applied Biosciences, Graduate School of Agriculture,
Kyoto University, Oiwake-cho, Kitashirakawa, Kyoto 606-8502, Japan2
Department of Subsurface Geobiology Analysis and Research (D-SUGAR), Japan Agency for Marine-Earth Science &Technology (JAMSTEC), 2-15 Natsushima-cho, Yokosuka 237-0061, Japan
Corresponding author: Satoshi Nakagawa, nsatoshi@kais.kyoto-u.ac.jp
Phone: +81-75-753-6355
Received: Jun. 27, 2014 / Accepted: Jun. 27, 2014
１）研究背景1970 年代の終わり、東太平洋における米国の潜水艇や深海曳航カメラを用いた海底探査で、熱水噴出に伴う高密度で奇妙な生物群（主に二枚貝）が発見された 1)。20 世紀の発見トップ 10 によくランクイ
ンする大発見だが、潜水艇からの第一声は「深海って砂漠みたいなはずだよね？」だったとか。潜水艇に乗るたび、深海生態系の異様なまでの美しさにギャーギャー興奮してしまう自分が恥ずかしい。ともかく、それらの生物は、熱水に含まれる硫化水素や水素といった還元物質をエネルギー源とする化学合成独立栄養微生物と共生し、ほぼ全ての栄養を微生物に依存している。現場の生態系は、地球内部から供給される化学物質に依存し、直接的には太陽光を必要としないため、「地球を食べる」生態系として知られている。今となっては広く認められているが、1980 年代まで、それらの深海生物群は浅海のカウン
ターパートと同様に「濾過摂食性」と考える研究者も多かったようだ。生物密度が異常に高いのは、海底面から沸き出す温水により海水が上下方向に渦を作り、餌となるマリンスノーのような粒子が濃縮されるためと説明されていた。面白い説明を思いつくものだと思うと同時に、地球を食べる生態系という「常識」も、同位体分析や酵素活性分析、解剖学的観察等の結果を状況証拠的に継ぎ接ぎしたものに過11ぎないことに気付かされる。本生態系の発見から 35
年以上経過した現在においても、現場から分離・記載された微生物種の多くは従属栄養性である。精査するまでもなく、我々は現場の生態系が如何に成立しているのか根本的に理解できていない。
1980 年以降、日本を含む様々な国々による海洋探査により、深海底熱水活動域は世界各地に次々と発見
さ れ 、 InterRidge の デ ー タ ベ ー ス（http://www.interridge.org/irvents/ventfields） によると、その数は現在 500 を超えている。それに伴い、各深海底熱水活動域から多様な無脊椎動物、例えば口も肛門もない環形動物、鉄の鱗を纏う巻貝、目の退化した真っ白な甲殻類、見た目は普通な二枚貝などが発見され（図 1）、その分子分類や生物地理的分
布パターンに関する知見が蓄積している 2)。一方、見るからに多様な大型生物とは対照的に、それらを支える共生微生物については、系統学的な多様性は研究されているものの、あまり重要視されているとは言い難い。例えば、それら共生微生物は往々にして根拠のないまま「thiotrophic symbiont」などと纏められ、その代謝ポテンシャルが真剣に検討されるようになったのは極めて最近である 3, 4)。共生微生物は宿主生物の細胞内や細胞外に存在し、その局在性や伝播様式・系統学的特徴は宿主生物毎に異なる 5)。
そのためこれまで多様な共生微生物が見つかっていJournal of Japanese Society for Extremophiles (2014) Vol.13 (1)るが、それらを綱レベルで見れば、Epsilonproteobacteria 綱と Gammaproteobacteria 綱の 2 綱に大別することができる（これら多くは自由生活能を有すると考えられている）。加えて、深海底熱水活動域で検出される自由生活型の微生物の多く（サンプルによっては 100 %）も Epsilonproteobacteria 綱か Gammaproteobacteria 綱に属するため、チムニー構造物内部や熱水孔下のような高温域を除けば、深海底熱水活動域における一次生産の大部分は当該の 2 綱によると考えてよいだろう 6)。筆者は、培養法や種々の分子生物学的手法を用いて、深海底熱水活動域に優占する微生物群の生理生態学的性状や進化について研究してきた。本稿では、深海底熱水活動域の 2 大重
要 微 生 物 で あ る Epsilonproteobacteria と Gammaproteobacteria に関して行った研究を紹介する。

図 1. 深海底熱水活動域に生息する様々な大型生物と共生微生物の関係（共生微生物の系統は栄養的に主要と考えられるもののみを示す）。
２）深海底熱水活動域に優占する化学合成独立栄養微生物２−１）Epsilonproteobacteria の生理生態学的特徴
Epsilonproteobacteria 綱 は 、 長 ら く Helicobacter
pylori（胃潰瘍や胃癌の原因微生物、別名ピロリ菌）や Campylobacter jejuni（腸炎等の原因微生物）のよ
うな病原性微生物を主要構成種とする系統グループであると考えられてきた。しかし、様々な自然環境において培養に依存しない分子生物学的多様性解析が行われるようになった結果、1995 年頃から本綱に多様な環境微生物が含まれることが明らかとなった。
それらは、例えば海洋の酸化還元境界や深海底熱水
活動域といった還元的硫黄化合物の豊富な環境に優占して検出されることから、硫黄代謝能を持つ化学
合成独立栄養微生物である可能性が指摘されるようになった 7)。深海底熱水活動域に優占する Epsilonproteobacteria は、様々な無脊椎動物に細胞内あるい12は細胞外共生するものや、チムニー構造物や熱水と海水の混合域において自由生活するものなど多様な
ライフスタイルを有している 8)。深海底熱水活動域に優占する Epsilonproteobacteria は難培養性とされて い た が 、 2002 年 頃 か ら 一 部 の 中 等 度 好 熱 性
Epsilonproteobacteria が分離あるいは集積培養され始め、水素や元素状硫黄を代謝する化学合成独立栄養微生物であることが示された 9)。しかし当時性状解析されていたものは、培養に依存しない手法で検出されていた多様性のごく一部をカバーしているに過ぎなかったため、著者らはバイアスの少ない培養条件を確立することで、当時未培養であったほぼ全ての系統群にわたる分離株を 300 株以上獲得することに成功し、詳細な分類学的・生理生態学的性状を報告した 10-12)。深海底熱水活動域に優占する Epsilonproteobacteria は、水素、チオ硫酸、元素状硫黄、硝酸、酸素など様々な電子受容体、電子供与体の組みJournal of Japanese Society for Extremophiles (2014) Vol.13 (1)合わせを用いて増殖する絶対化学合成独立栄養細菌であり、本系統群は現場の硫黄、水素、窒素化合物のフラックスに重要な役割を果たしていると考えられる。そのポピュレーションは、熱水活動域のテク
トニックセッティングに起因する噴出熱水の化学的
バリエーションに加え、棲息環境の噴出孔からの距
離（熱水と海水の混合率）や海底下熱水流路といった局在性の高い地球化学的・地質学的セッティングに規定される 10, 11)。Epsilonproteobacteria は、当時微好気性の硫黄酸化細菌であると予想されていたが、その大部分が水素ガスを電子供与体、硝酸イオンを
最終電子受容体として増殖する嫌気的水素酸化能を有することが明らかとなった 11)。加えて、各分離株の代謝特性と 16S rRNA 遺伝子に基づく系統関係の間に有意な相関がなく、全く同じ 16S rRNA 遺伝子の配列を持つ分離株同士でも代謝特性は異なる例がよく見られた。このような microdiversity の高さは、本系統群が世界各地に広く分布し、物理化学的な環境変動が激しい深海底熱水孔環境で優占するのに貢献していると考えられる 11)。
加えて、本系統群の微生物が深海底熱水活動域に優占するためにどのような生存戦略を持ち、また病
原性近縁種とどのような進化的関わりを持つかを遺伝子レベルで調べるため、中部沖縄トラフの深海底
熱水活動域から得た 2 株の Epsilonproteobacteria について全ゲノム配列を解析した 13)。ゲノムの大きさは
約 2.56Mb、1.88Mb からなり、環境変動の激しい環境に棲息しているにも関わらず比較的小さなゲノムを持つことが明らかとなった。ゲノム上には、それ
ぞれ 2,466 個、1,857 個の遺伝子が高密度にコードされており、それらの解析から大きく以下 5 点の特徴が明らかとなった。(i) 呼吸経路が多い。複数の酵素を使い分け、酸素や硝酸イオンを用いて水素や硫黄化合物を酸化し、還元的 TCA 回路を用いて二酸化炭
素から有機物を生産する。(ii) 熱水に含まれる様々な重金属を解毒するための仕組みをもっている。(iii)
外部環境の変化を感知し応答するための遺伝子セットが多い。(iv) 病原性はないが、近縁の病原微生物に固有であると考えられていた病原性関連遺伝子群（糖鎖関連遺伝子など宿主生物との相互作用に重要な役割を担うもの）を有する。(v) 近縁の病原微生物と同じく、多くの遺伝子修復系を欠きゲノムが柔軟に変化する可能性が高い。ゲノム構造が柔軟であることは、安定した環境に住む生物にとっては不利であるが、環境変動の激しい深海底熱水活動域に住む化学合成独立栄養微生物にとっては有利な特性であると考えられる。一方、近縁の病原微生物においてはゲノムの柔軟性が、宿主体内における環境変動への適応力につながり、慢性疾患を引き起こす原因の一つとなっている。以上の研究は、化学合成独立
栄養微生物が深海底熱水活動域に適応するために獲13得した戦略を遺伝子レベルで明らかにした成果であると同時に、人類に最も蔓延している病原性微生物の誕生・進化過程を解明する糸口となる研究成果と位置づけられる 8, 13)。
２−２）Gammaproteobacteria の生理生態学的特徴
上述した通り、深海底熱水活動域に優占する化学
合成独立栄養微生物は Epsilonproteobacteria 綱とGammaproteobacteria 綱 に 大 別 さ れ る 。 Epsilonproteobacteria と異なり、Gammaproteobacteria に属す
る化学合成独立栄養微生物は、チューブワーム（環形動物）やシンカイヒバリガイ（二枚貝）等の細胞内共生微生物として、深海底熱水活動域の発見当初から存在が知られ、共生器官を用いた安定同位体解
析や酵素活性測定等により性状が解析されてきた 14,
15)。それらの解析から、共生 Gammaproteobacteria
は Epsilonproteobacteria と同じように硫黄酸化能を持つ化学合成独立栄養微生物と考えられ、実際に共存 し て 検 出 さ れ る こ と も 多 い が 、 Epsilonproteobacteria と比べると圧倒的に分離例が少ない（もちろん従属栄養性 Gammaproteobacteria は簡単に分離されるが優占度は低い）。著者の経験では、幅広い熱水環境から様々な培養条件で硫黄酸化細菌を網羅的に希釈培養しても、得られる分離株のうち
Gammaproteobacteria に属するものは数百株に 1 株程度である。逆に、かつての研究では深海底熱水活動域から Gammaproteobacteria が培養される一方で、Epsilonproteobacteria が全く培養されなかった例も存在する 16)。もちろん培養条件が違うこともあるが、サンプル中に存在する微生物の種類がほぼ同じでも、サンプル採取場所が違うと培養されてくる微生物が全く違うのはよく経験されることでもある。
著者らは、中央インド洋海嶺の熱水活動域「かいれいフィールド」の水深 2,420 メートルに生息するス
ケーリーフット（通称「黒スケ」）に共生する Gammaproteobacteria の全ゲノム解析を行った。スケーリー
フットは、腹足の表面に硫化鉄の鱗をまとう極めてユニークな巻貝である。本巻貝は 2001 年に米国の研究者らにより発見されたが 17)、採取個体は極めて少なく長期飼育も困難であるため、あまり研究が進んでいなかった。スケーリーフットは肥大した食道様組織の細胞内に共生微生物を有するという、他の如
何なる生物にも見られない特徴を有している（通常はエラ細胞内）。2009 年 11 月、著者らは、スケーリ
ーフットが高密度に群がる大群集を発見し多数の個体を採取するとともに、様々な船上実験を集中的に行った。また、採取した個体の一部を生きたまま持ち帰り、神奈川県の新江ノ島水族館で一般展示することにも成功している。
著者らは、スケーリーフットの食道をすりつぶし、集めた共生微生物の細胞から DNA を抽出し、全ゲ

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2014) Vol.13 (1)ノム塩基配列を決定した。また、スケーリーフットと共生微生物の相互作用を解明するため、安定同位体ラベルした重炭酸をスケーリーフットに与え、様々な条件下で船上飼育した。さらに、飼育中のスケーリーフットから体液を採取し、ヒトの血液検査と同じ手法を用いて生理状態を調べた。解析の結果、スケーリーフットの共生微生物の完全なゲノム配列（約 2.6Mb）を解読することに成功した。これまで、陸上生物を含む様々な共生系の研究により、共生に伴う微生物ゲノムの進化様式が考察されている 18)。
一般に、共生関係の歴史が長くなるにしたがって、
環境獲得型の共生（ホスト生物の世代毎に共生微生物が環境中から獲得される）から垂直伝播型の共生（卵に共生微生物が存在し、親から子へと伝わる）
へと進化するとともに、共生微生物のゲノムは無駄が削ぎ落とされ、小さくなっていくと理解されている（一般則として全ての共生系にあてはまるか検討の余地はある）。スケーリーフットの共生微生物は比較的大きなゲノムを持ち、遺伝子の残骸と考えられ
る無駄も数多く残っていることから、スケーリーフ
ットと細胞内共生 Gammaproteobacteria との関係は、
環境獲得型で歴史が浅いものと考えられる。このことは、同一群集から採取した複数個体について行った群集遺伝学的解析でも裏付けられており、スケー
リーフットは世代毎に決まった共生微生物を、環境中に無数にいる微生物の中から厳選して獲得していると考えられた 19)。本研究は、巻貝の共生微生物の全ゲノム解読として、また、深海底熱水活動域に見られる環境獲得型細胞内 Gammaproteobacteria の完全長ゲノムとしても最初の例となった（チューブワーム等の共生 Gammaproteobacteria の断片的ゲノム
3)、垂直伝播型共生 Gammaproteobacteria の完全長ゲ
ノム 20)は報告されていた）。本研究により、スケー
リーフットの共生 Gammaproteobacteria が、上述した Epsilonproteobacteria と同様に多様なエネルギ
ー・炭素代謝経路や環境応答機構を持つことを突き止めた。また本共生微生物が有する水素酸化関連遺伝子群の一部は、系統的にかけ離れた微生物から水平伝播で獲得された可能性が高いと考えられた。さらに、スケーリーフットの体液検査により、スケー
リーフットは環境中のエネルギー源（硫化水素や水素）を敏感に感知し、速やかに体液成分を変化させることも明らかとなった 19)。
３）Epsilonproteobacteria と Gammaproteobacteria のバウンダリー
上述したように、深海底熱水活動域における 2 大優占化学合成独立栄養微生物を比較し、現場生態系を総合的に理解することが可能となりつつある。一般に深海底熱水活動域において、熱水噴出孔の近傍では Epsilonproteobacteria が圧倒的優占種として検14出されるが、噴出孔から離れた生物コロニーや熱水プルームでは Gammaproteobacteria が優占してくる傾向がある 21)。その理由はよく理解されていないが、両者のエネルギー・炭素代謝経路のレパートリーを比較すると、硫黄酸化経路では逆異化型亜硫酸レダクターゼ(Gammaproteobacteria のみに存在)、水素酸化経路では水素生産に関わるヒドロゲナーゼ（Epsilonproteobacteria のみに存在）が特徴的であり、炭素代謝経路では Epsilonproteobacteria が還元的
TCA 回路、Gammaproteobacteria が Calvin-Benson 回路（一部は還元的 TCA を併用し 3）、環境獲得型細胞内共生菌の多くは従属栄養能を持つ可能性が高い 3,19））など、両者には明らかなバウンダリーが存在する。これら Epsilonproteobacteria と Gammaproteobacteria のエネルギー・炭素代謝経路のレパートリ
ーに見られる違いが、両者の生態学的パフォーマンスの違いや、共生微生物としての利用価値の違いに直結しているのではないかと考えられる。実際、アルビンガイという巻貝は、鰓細胞内の共生微生物（Epsilonproteobacteria か Gammaproteobacteria）を棲息環境に応じて使い分けるようである（図 1）23)。
最近、熱水環境において、上述したような機能遺伝
子がファージによって運ばれる可能性が指摘されたが 22)、綱レベルのバウンダリーを乗り越えて機能遺伝子が行き来することは滅多にないようである。また、上述したように深海底熱水活動域に優占する
Epsilonproteobacteria は、病原性近縁種同様に通常バクテリアが有する DNA 修復遺伝子の多くを欠いており、変動の激しい環境に特化しているようである。
その結果、大型生物と安定的な共生関係を築くのが難しいのかも知れない（図 1）。深海底熱水活動域に優占する化学合成独立栄養微生物の本質的理解のた
め に は 、 Epsilonproteobacteria と Gammaproteobacteria を隔てるバウンダリーの分子的理解に向けた実験的アプローチ（環境影響の評価）と、共生進化の数理モデル等による理論的アプローチ（長期的な系統学的特性の影響評価）を導入していく必要があるだろう。
４）まとめ
昆虫等のモデル共生系と比べると、深海に見られる共生系への理解は大きく遅れているが、上述したように現場に優占する化学合成独立栄養微生物（培養可能な自由生活型から未培養の細胞内共生型まで）を対象とするオミックス解析等が急速に進んでいる。
即ち、深海底熱水活動域に棲息する微生物の群集構
造や個々の優占種の生理機能に関する知見は、この数年間で飛躍的に深まっており、今後もさらなる発展が見込まれる。結果として、化学合成共生系と他の共生系を対比し、病原性微生物を含む様々な微生物―大型生物の相互作用を包括的に理解し、各生態

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2014) Vol.13 (1)系に通底する原理を探ることも可能となりつつあると考える。深海からのサンプル採取でさえ未だ大きな困難を伴うのが現状であるが、現場の長期観測を可能にするテクノロジーの進歩や実験進化、数理モ
デルによるシミュレーションを導入する等により、生態系の社会原理や生物間相互作用の原理解明を目指したい。
謝辞
本研究は、主に海洋研究開発機構、京都大学、北海道大学の多くの研究者や学生さん達の御協力により行ったものです。学生時代から多大なご指導とご支援を賜りました、海洋研究開発機構の高井研博士、
稲垣史生博士、京都大学の左子芳彦先生をはじめ関係者の皆様に深く感謝申し上げます。
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Journal of Japanese Society for Extremophiles (2014) Vol.13 (1)Journal of Japanese Society for Extremophiles (2014) Vol.13, 17-21

ORIGINAL PAPER
NOTE

Tamegai Ha,b, Ishizaka Hb, Midorikawa Rb, Shinmura Yb,
Kasahara Rb, Araki Ta, Fujii Sa, Hori Ma, Kobayashi Ha,
Muranaka Ya, Nara Ka, Ohke Ya, Oikawa Yb, Sakoda Ab,
Seki Tb, Kato Cc, Horikoshi Kc and Nogi Yc

Idiomarina sp. strain DT-C, a moderate halophile from the 11,000 m-depth of theMariana TrenchaDepartment of Chemistry, College of Humanities and Sciences, Nihon University, Setagaya-ku, Tokyo 156-8550,
Japanb
Department of Correlative Study in Physics and Chemistry, Graduate School of Integrated Basic Sciences, Nihon
University, Setagaya-ku, Tokyo 156-8550, Japanc
Institute of Biogeoscience, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, Yokosuka, Kanagawa 237-0061,
Japan
Corresponding author: Hideyuki Tamegai, htamegai@chs.nihon-u.ac.jp
Department of Chemistry, College of Humanities and Sciences, Nihon University
3-25-40, Sakurajosui, Setagaya-ku, Tokyo 156-8550, Japan
Phone: +81-3-5317-9413, Fax: +81-3-5317-9433
Received: Apr. 1, 2014 /Revised: Apr. 18, 2014 /Accepted: Apr. 19, 2014
Abstract
Moderately halophilic strain DT-C was
isolated from the mud of the Mariana Trench. Cells of
the organism were rod-shaped (3 m x 1.5 m) withpolar flagella. Growth occurred in a NaCl concentrationof about 0.1-15% (optimal: 1-5%), at pH of 5-10, and attemperatures ranging from 4-48 °C (optimal: 35 °C). The
results of 16S rDNA analysis and DNA-DNA
hybridization analyses showed that DT-C was closely
related to Idiomarina zobellii which is also isolated fromthe deep sea.
Key words: Idiomarina sp. strain DT-C, halophile,
Mariana Trench
Bacteria live everywhere on the Earth. However,
because of the difficulty in exploration, bacteria living in
extreme environments like the deep sea still remain to be
explored. To date, many bacteria have been isolated fromthe environment and most of them were obtained fromland. However, land surfaces occupy only about 30% of
the earth and another 70% of the earth consists of oceans.
Thus, the environmental samples from the oceans should17

be a source of novel bacteria. Recently, some bacteria
were isolated from the deep sea, and it has been foundthat they represent a relatively unexplored viable
environment.
In Japan, many submersibles have been operated by
the Japan Agency for Marine-Earth Science andTechnology (JAMSTEC) and many microorganisms
have been isolated from recovered deep-sea samples. The
mud of the Mariana Trench, one of the deepest trenches
in the world, was collected by a sterilized mud sampler
using the unmanned submersible KAIKO operated by
JAMSTEC in 1996. Even in such deep sea, many
bacteria exist 5, 6, 11, 12).
Among the microorganisms isolated from the mud of
the Mariana Trench, we observed some halophilic strains.
Moderate halophilles are quite abundant in the water andmud of seas. In the present study, we isolated one of the
halophilic strains from the mud of the Mariana Trenchand investigated the properties of the strain. An
examination of such strains should provide novel insights
regarding life in the depths of deep-seas.

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2014) Vol.13 (1)Mud from the Mariana Trench (11°22.10' N,
142°25.85' E, 10,898 m depth)12) which was collected bya sterilized mud sampler using the unmanned
submersible KAIKO was used as the source for isolationof organisms. Approximately 5 g of mud were suspended
in MT-1 medium12) and the solids were removed bydecantation. A 0.5 mL aliquot of the supernatant wasseeded on MT-1 agar plates (MT-1 medium containing
1.5% agar). The plates were incubated at 30°C overnight
and the colonies that formed were isolated for further
study.
The isolated strain DT-C was grown at 30 °C in
Marine Broth (Difco, Sparks, Maryland, USA,
autoclaved, and filtered through a 0.45-µm membranefilter). The reference strains used in this study,
Idiomarina abyssalis CIP 107408T and Idiomarina
zobellii CIP 107407T were obtained from Biological
Resource Center of Institut Pasteur (Paris, France) andIdiomarina seosinensis JCM 12526T was obtained fromJapan Collection of Microorganisms (Ibaraki, Japan).
These bacterial strains were maintained on Marine agar
(Difco) at 30 °C. Growth under a pressure of 50 MPa for
20 h was monitored as reported earlier12).
Physiological tests of the strains were performed withslight modifications of the general procedures as
described previously1). Acid production from sugar wasassessed using Marine Broth containing 1% of each
substrate and 0.03% of bromothymol blue.
Morphology of the cells of DT-C was determined bytransmission electron microscopy as described
previously11, 13). Cellular fatty acids and isoprenoid
quinones were analyzed according to the methods also
described previously7).
Chromosomal DNA was extracted from each strain by
the method of Saito and Miura8). The G+C content wasdetermined by the method of Tamaoka and Komagata10).
DNA-DNA hybridization was carried out by the methodof Ezaki et al. 3) at 40 °C for 3 h and the results wereassessed fluorometrically. 16S rDNA sequences were
determined as described previously12). A phylogenetic
tree based on the 16S rDNA sequences was constructedby the neighbor-joining method9) using DNASIS Pro(Hitachi Solutions, Tokyo, Japan). Similarities of 16S
rDNA were estimated by BLAST also using DNASIS
Pro. The determined sequence was deposited in DDBJ,
EMBL and GenBank with the accession number ofAB851417.

18

Cells of strain DT-C were rod-shaped with polar
flagella (Fig. 1). The cells were 2-3 m long and 1-1.5
m wide. Growth occurred in a NaCl concentrations of
0.1-15% (optimal: 1-5%), at pH of 5-10, and attemperatures from 4-48 °C (optimal: 35°C). These
results indicated that DT-C was a moderate halophile,and can grow under low temperature conditions as isfound in the deep sea. DT-C and the reference strains
showed no significant growth at a pressure of 50 MPa,
indicating that DT-C is not a piezophilic bacterium
although it was isolated from deep sea (data not shown).

Fig. 1. Transmission electron micrograph of cells ofstrain DT-C stained negatively. Bar, 1.0 m.
A phylogenetic tree was constructed on the basis of
16S rDNA sequences (Fig. 2). The tree indicated that
DT-C could be classified in the genus Idiomarina.
Specifically, it is closely related to I. zobelli and I.
seosinensis. In order to analyze the relationship between
each strain, DNA-DNA hybridization was carried out(Table 1). DT-C showed comparatively high level of
DNA-DNA relatedness with I. zobellii. These values
were higher than those accepted for the phylogenetic
definition of a species14). Further, similarity of 16S rDNA
between DT-C and I. zobellii was 98.8%. Therefore,
these strains might be classified in the same species. Allof the Idiomarina species known to date were isolated
from the environment of high-salinity like sea, coastal
sand, or hypersaline water from a solar saltern2, 4). They
might be common species in these environments. Further,I. zobellii and I. abysallis were isolated from the mud ofnorth-western Pacific Ocean (depth of 4,000 - 5,000 m).
It is interesting that a bacterium living in the Mariana
Trench is closely related with such bacteria isolated fromother areas because there is little current flow in the
Mariana Trench. It is also interesting that strains of
Idiomarina have been found commomly from the deepsea although they showed no piezophilic properties.

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2014) Vol.13 (1)Fig. 2. Phylogenetic tree showing the relationships of strain DT-C with related strains on the basis of 16S rDNA
sequence. The data for Colwellia piezophila was used as the outgroup. Bar, 0.1 nucleotide substitutions per site.

Table 1. DNA-DNA hybridization using chromosomal DNA of DT-C and related strains.

strains1
2
3
4% homology with DNA from:
1

2

3

4

100
69
16
8

82
100
19
9

18
20
100
8

9
10
10
100

Strains: 1; Strain DT-C, 2; I. zobellii CIP 107407T, 3; I. abyssalis CIP 107408T, 4; I. seosinensis JCM 12526T.
The characteristics of strain DT-C and the reference
strains are summerized in Table 2. The results suggestthat strain DT-C appears to be an aerobic
chemoorganotroph. Furthermore, neither nitrate, nitrite,
dimethylsulfoxide, Trimethylamine N-oxide, nor
fumarate supported growth of the organism underanaerobic conditions (data not shown). In addition, theonly quinone found in DT-C and the reference strains
was ubiquinone-8 (Q-8). The fatty acid compositions of
19

DT-C and the reference strains are summarized in Table
3. The major fatty acids in strain DT-C are iso-C15:0,
iso-C17:0, C16:0, and iso-C17:1 9c.
In the present study, we isolated Idiomarina sp. strain
DT-C from the mud of the Mariana Trench. Furthermore,
we characterized some of the physiological properties of
DT-C in detail. These results represent the first reportconcerning Idiomarina isolated from the Mariana
Trench.

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2014) Vol.13 (1)Table 2 Phenotypic characteristics of strain DT-C and reference strains
Characteristic
1234Growth properties
4-30
Temperature range (°C)
4-48
4-30
4-40
20-22
Optimum Temperature (°C)
35
20-22
30-35
5.5-9.5
pH range
5-10
5.5-9.56-10
0.6-15
Salinity range (NaCl %)0.1-15
1-10
1-20
3-6
Optimum salinity (NaCl %)
1-5
3-6
7-10
Other properties+
gelatin hydrolysis+
casein hydrolysis
starch hydrolysis
Tween 80 hydrolysis+
Catalase test++++
Oxidase test
+
+
+
48.3
GC content (%)
48.1
48.1
48.5
Acid production from:cellobiose
fructosegalactose++
glucose++lactose++maltose++mannose++raffinose
rhamnose++sucrosexylose++T
T
Strains: 1; Strain DT-C, 2; I. zobellii CIP 107407 , 3; I. abyssalis CIP 107408 , 4; I. seosinensis JCM 12526T. Data ofgrowth properties for strains 2, 3, and 4 were from references 2 and 4. All other data were determined in this study.
Table 3 Fatty acid compositions of strain DT-C and reference strains
fatty acids

1

2

3

4

C14:0
1.1
0.8
ND
ND
C16:0
10.7
9.3
10.8
9.8
C18:0
1.8
2.2
2.7
0.7
iso-C11:0
1.4
1.6
1.5
4.2
iso-C13:0
1.1
1.0
0.9
ND
iso-C15:0
38.7
36.8
33.5
54.5
iso-C17:0
12.8
13.7
11.6
9.4
C16:1 7c
3.9
8.8
2.9
2.8
C18:1 7c
8.7
11.0
8.2
4.3
C19:1 6c
2.8
ND
2.8
0.8
iso-C15:1 F
1.1
1.0
1.4
0.4
iso-C17:1 9c
10.1
7.4
15.5
8.8
C17:0 Cyclo
3.3
3.7
5.6
3.2
3OH iso-C11:0
1.4
1.5
1.5
1.1
3OH iso-C13:0
1.2
1.3
1.3
ND
Values are percentages of total fatty acids. Strains: 1; Strain DT-C, 2; I. zobellii CIP 107407T, 3; I. abyssalis CIP
107408T, 4; I. seosinensis JCM 12526T. ND: not detected.

20

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2014) Vol.13 (1)Acknowledgements
We wish to express our thanks to Mr. K. Uematsu(JAMSTEC) for operating the electron microscopic
system. We also thank Prof. H. K. Kuramitsu forassistance in editing the manuscript. This work was
supported by the Salt Science Research Foundation to H.
T. (1313).
References
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Bacteria, 3rd edn., Series Cowan and Steel's Manual
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4) Ivanova EP, Romanenko LA, Chun J, Matte MH,
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5) Kato C, Li L, Nogi Y, Nakamura Y, Tamaoka J, andHorikoshi K. 1998. Extremely barophilic bacteria
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21

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6) Kato C, Li L, Tamaoka J, and Horikoshi K. 1997.
Molecular analyses of the sediment of the 11000-m
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8) Saito H, and Miura K. 1963. Preparation oftransforming deoxyribonucleic acid by phenol
treatment. Biochim. Biophys. Acta. 72: 619-629.
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method: a new method for reconstituting phylogenetic
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DNA base composition by reversed phase highperformance liquid chromatography. FEMS Microbiol.
Lett. 25: 125-128.
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Trench. J. Jpn. Soc. Extremophiles. 4: 25-31.
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Int. J. Syst. Bacteriol. 37: 463-464.

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2014) Vol.13 (1)

学会記事
極限環境生物学会第 15 回シンポジウム報告
第 15 回シンポジウムは、6 月 7 日（土）に東京工業大学大岡山キャンパス、ディジタル多目的ホールにて、「地球生命の誕生と進化--極限環境生物学の挑戦、そしてその先へ」とのテーマのもと開催されました。当日は、多くの会員・非会員の皆様にご参集いただき、6 名の招待演者の講演に対し、活発な質疑応答もあってとても有意義なシンポとなりました。参加者合計は 162 名（内訳を以下の表に示す）となりました。最新のお話しをいただいた招待演者の先生方ならびに、本シンポジウムの企画・運営を担当していただきました、
折田和泉シンポジウム委員長を中心とするシンポ委員会の皆様には、大変お世話になりました。ここで、関係者各位に感謝申し上げるとともに、当日ご参加いただいた皆様方に事務局一同心より感謝申し上げます。

一

般

学

生

合

計

事前申込
６０
（会員 44、非会員 16）４１(会員 7、非会員 34)
１０１(会員 51、非会員 50)

当日申込２９(会員 12、非会員 17)３２（会員 2、非会員 30）
６１(会員 14、非会員 47)

合計８９(会員 56、非会員 33)
７３（会員 9、非会員 64）
１６２(会員 65、非会員 97)

今回も、企業技術コーナーには以下の 6 社にご参加いただきました。
・ オペロンバイオテクノロジー株式会社
・ ライカ マイクロシステムズ株式会社
・ 家田貿易株式会社＋筑波家田化学株式会社（合同出展）
・ サーモジェン有限会社
・ タイテック株式会社
・ 株式会社トミー精工学会事務局より、シンポジウムへのご協力に関して心より感謝申し上げます。
【プログラム】（敬称略）『「地球生命の誕生と進化」極限環境生物学の挑戦、そしてその先へ』
13:00-13:05
開会挨拶 （大島泰郎 会長）
13:05-13:45
座長：鈴木宏和
佐々木 貴教（京都大学 大学院理学研究科）
講演タイトル 地球の形成と初期進化：生命誕生の場ができるまで
13:45-14:25
座長：小西正朗
中村 謙太郎（東京大学大学院 工学系研究科）
講演タイトル 初期生命進化の場としての海底熱水生態系の実態とその地球史を通じた変遷 14:25-14:55
コーヒーブレイクと展示イベント
14:55-15:35
座長：折田和泉中川 聡（京都大学大学院 農学研究科）
講演タイトル 深海底熱水活動域に見られる化学合成共生系の多様性とその進化
15:35-16:15
座長：峯岸宏明
田中 寛（東京工業大学 資源化学研究所）
講演タイトル Bacteria made Organelles made Eukaryotic Cells
16:15-16:30
コーヒーブレイクと展示イベント
16:30-17:10
座長：布浦拓郎
市橋 伯一（大阪大学 情報科学研究科）
講演タイトル 生命は如何に進化しうるのか-合成生物学的アプローチ
17:10-17:50
座長：コルネット リシャー
22

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2014) Vol.13 (1)グセフ・オレグ（宇宙航空研究開発機構 JAXA, カザン大学 (ロシア)）
講演タイトル Natural born survivors: mechanisms that allow some animals to be OK in outer space
17:50-17:55
閉会挨拶 （工藤俊章 副会長）
18:00-20:00 懇親会（季の味ガーデン ）懇親会司会：鈴木宏和
乾杯ご発声：中村聡 幹事長

シンポジウム・会場風景

技術コーナー

懇親会会場の風景

折田シンポジウム委員長より「当日はあいにくの雨であったが、昨年と同じ 162 名の方々にご参加いただいた。手元に資料があった第８回~第 14 回シンポジウムと比較すると（公開シンポが開催された第 10 回、13 回を除く）、一般の参加者人数
が 20-30 人増加しており、特に一般の方々に興味を持っていただいたことがうかがえた。参加者から「大変面白かった」との感想を多く頂いた。また、参加している学生から、「今の研究は極限環境生物とは関連性が低いが，講演内容に大変興味をもった。これから研究テーマを変えられるだろうか」といった会話が聞こえた。今回設定したテーマが幅広く受け入れられ、講師の先生方からも素晴らしいご講演をいただいたことが反映されているといえる。
」

極限環境生物学会事務局

23

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2014) Vol.13 (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。
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24〒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。
７．別刷り
別刷りは、pdf ファイルとして配布する。
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 (2014) Vol.13 (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

25

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 (2014) Vol.13 (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。

26（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 (2014) Vol.13 (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。

27（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 (2014) Vol.13 (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。

28（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 (2014) Vol.13 (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 明

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

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

古園 さおり東京大学 生物生産工学研究センター

高品 知典

東洋大学 生命科学部

工学部

大島 朗伸

島根大学 生物資源科学部

鎌形 洋一

独立行政法人産業技術総合研究所

川上 文淸

一般財団法人北陸産業活性化センター

河原林 裕

九州大学大学院 農学研究院

倉光 成紀
小林 哲夫

幹事会

学会誌担当

宇佐美 論

東洋大学 理工学部

道久 則之

東洋大学 生命科学部

ホームペー

三輪 哲也

独立行政法人海洋研究開発機構

大阪大学大学院 理学研究科

ジ担当

為我井 秀行日本大学 文理学部

名古屋大学大学院 生命農学研究科

シンポジウ

小林 良則

財団法人バイオインダストリー協会

ム担当

八波 利恵

東京工業大学大学院 生命理工学研究科

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

会計担当

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

学術担当

会計監査

若手シンポジウム委員会
委員長

折田 和泉

東京工業大学大学院 生命理工学研究科

副委員長

鈴木 宏和

九州大学大学院 農学研究院

小西 正朗

北見工業大学 工学部

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

委員

29

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

Journal of Japanese Society for Extremophiles (2014) Vol.13 (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）、為我井秀行（日大）、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2014 年 9 月 30 日