ウリ科植物導管液成分、根滲出物を用いた残留性有機汚染物質の検出・浄化植物の開発

• 研究課題/領域番号: 23241028
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境技術・環境材料
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 乾 秀之 神戸大学, 遺伝子実験センター, 准教授 (90314509)
• 研究分担者: 殷 熙洙 (独)農業環境技術研究所, 有機化学物質研究領域, 主任研究員 (60343828) ; 鶴田 宏樹 神戸大学, 連携創造本部, 准教授 (20346282)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 49,660千円 (直接経費: 38,200千円、間接経費: 11,460千円); 2013年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円); 2012年度: 13,780千円 (直接経費: 10,600千円、間接経費: 3,180千円); 2011年度: 22,360千円 (直接経費: 17,200千円、間接経費: 5,160千円)
• キーワード: 残留性有機汚染物質 / 植物 / 環境浄化 / 環境モニタリング / ダイオキシン / PCB / 導管液 / 根滲出物 / 有害化学物質 / バイオテクノロジー / 環境技術

研究概要

ダイオキシンなどの残留性有機汚染物質を多く吸収するウリ科植物を用いてその吸収機構の解明を試みたところ、導管液に含まれる輸送タンパク質が重要な働きをしていることが分かった。また、根から分泌される有機酸もその吸収に重要であることが分かった。そこで、これらに係わる遺伝子を植物に導入したところ、ダイオキシンの吸収量が増加した。これまで植物を利用した浄化が難しかったダイオキシンなどの汚染物質の環境浄化に利用可能な技術を開発できた。

研究成果

• [雑誌論文] Molecular mechanisms of herbicide-inducible gene expression of tobacco CYP71AH11 metabolizing the herbicide chlorotoluron (2014)
  • 著者名/発表者名: Gion, K., Inui, H., Takakuma, K., Yamada, T., Kambara, Y., Nakai, S., Fujiwara, H., Miyamura, T., Imaishi, H. and Ohkawa, H
  • 雑誌名: Pesticide Biochemistry and Physiology 巻: 108 ページ: 49-57
  • DOI: 10.1016/j.pestbp.2013.12.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] A major latex-like protein is a key factor in crop contamination by persistent organic pollutants (2013)
  • 著者名/発表者名: Inui, H., Sawada, M., Goto, J., Yamazaki, K., Kodama, N., Tsuruta, H., Eun, H
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 161(4) 号: 4 ページ: 2128-2135
  • DOI: 10.1104/pp.112.213645
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective uptake of polychlorinated biphenyls by Cucurbita pepo (2012)
  • 著者名/発表者名: Inui, H., Yamazaki, K., Matsuo, S., Yoshihara, R. and Eun, H
  • 雑誌名: Organohalogen Compounds 巻: 74 ページ: 1213-1216
  • URL: http://www.dioxin20xx.org/pdfs/2012/1311.pdf
• [雑誌論文] Assays of PCB congeners and organochlorine insecticides with the transgenic Arabidopsis and tobacco plants carrying recombinant guinea pig AhR and GUS reporter genes (2012)
  • 著者名/発表者名: Gion, K., Inui, H., Sasaki, H., Utani, Y., Kodama, S. and Ohkawa, H
  • 雑誌名: Journal of Environmental Science and Health, Part B : Pesticides, Food Contaminants, and Agricultural Wastes 巻: 47(7) 号: 7 ページ: 599-607
  • DOI: 10.1080/03601234.2012.668453
  • 査読あり
• [雑誌論文] Assays of dioxins and dioxin-like compounds in actually contaminated soils using transgenic tobacco plants carrying a recombinant mouse aryl hydrocarbon receptor-mediated ?-glucuronidase reporter gene expression system (2012)
  • 著者名/発表者名: Inui, H., Gion, K., Utani, Y., Wakai, T., Kodama, S., Eun, H., Kim, Y.-S. and Ohkawa, H
  • 雑誌名: Journal of Environmental Science and Health, Part B : Pesticides, Food Contaminants, and Agricultural Wastes 巻: 47(1) 号: 1 ページ: 59-65
  • DOI: 10.1080/03601234.2012.611018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure-selective accumulation of polychlorinated biphenyls in Cucurbita pepo (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsuo, S., Yamazaki, K., Gion, K., Eun, H. and Inui, H
  • 雑誌名: 日本農薬学会誌（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｅｓｔｉｃｉｄｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ） 巻: 36 号: 3 ページ: 363-369
  • DOI: 10.1584/jpestics.G11-03
  • NAID: 130004939657
  • ISSN: 1348-589X, 1349-0923
  • 査読あり
• [雑誌論文] Congener Specificity in the Accumulation of Dioxins and Dioxin-Like Compounds in Zucchini Plants Grown Hydroponically (2011)
  • 著者名/発表者名: Inui, H., Wakai, T., Gion, K., Yamazaki, K., Kim, Y.-S. and Eun, H
  • 雑誌名: Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ， Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ａｎｄ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 巻: 75 号: 4 ページ: 705-710
  • DOI: 10.1271/bbb.100833
  • NAID: 10028271532
  • ISSN: 0916-8451, 1347-6947
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis of species differences between human and experimental animal CYPlAls in metabolism of 3,3', 4,4', 5-pentachlorobiphenyl (2011)
  • 著者名/発表者名: Yaraazaki K, Sakaki T, 他8名
  • 雑誌名: Journal of Biochemistry 巻: 149 号: 4 ページ: 487-494
  • DOI: 10.1093/jb/mvr009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phytomonitoring and phytoremediation of agrochemicals and related compounds based on recombinant cytochrome P450s and aryl hydrocarbon receptors (AhRs) (2011)
  • 著者名/発表者名: Shimazu, S., Inui, H. and Ohkawa, H
  • 雑誌名: Journal of Agricultural and Food Chemistry 巻: 59 号: 7 ページ: 2870-2875
  • DOI: 10.1021/jf102561d
  • 査読あり
• [学会発表] 各種ウリ科植物が持つ残留性有機汚染物質の体内輸送因子の比較 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩渕彩、後藤純弥、乾秀之
  • 学会等名: 第23回環境化学討論会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-05-16
• [学会発表] ウリ科植物の根における脂溶性物質結合タンパク質の局在性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉原亮平、後藤純弥、岩渕彩、池田健一、井上加奈子、乾秀之
  • 学会等名: 2014年度日本農芸化学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] ウリ科植物における残留性有機汚染物質の体内輸送因子の機能・動態 (2014)
  • 著者名/発表者名: 後藤純弥、岩渕彩、乾秀之
  • 学会等名: 2014年度日本農芸化学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] ズッキーニにおけるダイオキシン類の取り込みに係わる遺伝子の機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 乾秀之、廣田又士、後藤純弥、吉原亮平、兒玉典子、松井智美、山﨑清志、殷煕洙
  • 学会等名: 2014年度日本農芸化学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] ウリ科植物における残留性有機汚染物質の取り込みメカニズム (2014)
  • 著者名/発表者名: 乾秀之、沢田真美、後藤純弥、山﨑清志、兒玉典子、鶴田宏樹、殷熙洙
  • 学会等名: 日本農薬学会第39回大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-03-15
• [学会発表] ウリ科植物が持つダイオキシン類蓄積性能に係わる因子の同定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 廣田又士、後藤純弥、吉原亮平、殷熙洙、乾秀之
  • 学会等名: 日本農芸化学会関西支部第483回講演会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-02-01
• [学会発表] ウリ科植物が持つダイオキシン類蓄積性能に係わる因子の同定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 廣田又士、後藤純弥、吉原亮平、殷熙洙、乾秀之
  • 学会等名: 日本農芸化学会関西支部第４８３回講演会
  • 発表場所: 京都大学
• [学会発表] ウリ科植物における残留性有機汚染物質の取り込みメカニズム (2014)
  • 著者名/発表者名: 乾秀之、沢田真美、後藤純弥、山﨑清志、兒玉典子、鶴田宏樹、殷熙洙
  • 学会等名: 日本農薬学会第３９回大会
  • 発表場所: 京都大学
• [学会発表] ズッキーニにおけるダイオキシン類の取り込みに係わる遺伝子の機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 乾秀之、廣田又士、後藤純弥、吉原亮平、兒玉典子、松井智美、山﨑清志、殷煕洙
  • 学会等名: 2014年度日本農芸化学会
  • 発表場所: 明治大学
• [学会発表] ウリ科植物における残留性有機汚染物質の体内輸送因子の機能・動態 (2014)
  • 著者名/発表者名: 後藤純弥、岩渕彩、乾秀之
  • 学会等名: 2014年度日本農芸化学会
  • 発表場所: 明治大学
• [学会発表] ウリ科植物の根における脂溶性物質結合タンパク質の局在性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉原亮平、後藤純弥、岩渕彩、池田健一、井上加奈子、乾秀之
  • 学会等名: 2014年度日本農芸化学会
  • 発表場所: 明治大学
• [学会発表] 各種ウリ科植物が持つ残留性有機汚染物質の体内輸送因子の比較 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩渕彩、後藤純弥、乾秀之
  • 学会等名: 第２３回環境化学討論会
  • 発表場所: 京都大学
• [学会発表] Structural Basis of Species Differences between Rat and Human CYP1A1s in Metabolism of Polychlorinated Biphenyls (2013)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Inui
  • 学会等名: 22nd Symposium on Environmental Chemistry
  • 発表場所: Mini-symposium, Tokyo
  • 年月日: 2013-08-02
• [学会発表] ラットおよびヒト由来シトクロムP450 モノオキシゲナーゼによるCB118の代謝と3次元構造の比較 (2013)
  • 著者名/発表者名: 見世慎太朗、羽賀雄紀、薮未来、伊藤俊将、山本恵子、鶴川正寛、松村千里、中野武、榊利之、乾秀之
  • 学会等名: 第22回環境化学討論会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-08-02
• [学会発表] Hydrophilic and hydrophobic pathways for the uptake of compounds in lateral roots based on in planta observation (2013)
  • 著者名/発表者名: Kiyoshi Yamazaki, Hiroki Tsuruta, Hideyuki Inui
  • 学会等名: International Workshop on Plant Membrane Biology XVI
  • 発表場所: Kurashiki
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] In planta 観察法を用いた根における親水性及び疎水性化合物の取り込み経路の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山﨑清志、鶴田宏樹、乾秀之
  • 学会等名: 日本農薬学会第38回大会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2013-03-16
• [学会発表] Amino acid variations in mammalian cytochrome P450 monooxygenases responsible for decrease of dioxin-like toxicity of polychlorinated biphenyls (2013)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Inui, Kiyoshi Yamazaki, Miku Yabu, Toshimasa Itoh, Keiko Yamamoto, Motoharu Suzuki, Yuuki Haga, Shintarou Mise, Masahiro Tsurukawa, Chisato Matsumura, Takeshi Nakano, Toshiyuki Sakaki
  • 学会等名: 33nd International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants
  • 発表場所: Daegu, Korea
• [学会発表] In planta観察法を用いた根における親水性及び疎水性化合物の取り込み経路の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 乾秀之
  • 学会等名: 日本農薬学会第３８回大会
  • 発表場所: つくば
• [学会発表] ポリ塩化ビフェニル代謝能に影響を及ぼすラットおよびヒトCYP1A1 の基質結合部位を構成するアミノ酸の同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 薮未来、羽賀雄紀、山﨑清志、鈴木元治、伊藤俊将、山本恵子、鶴川正寛、松村千里、中野武、榊利之、乾秀之
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-12-15
• [学会発表] Structural basis of species differences between rat and human CYP1A1s in metabolism of polychlorinated biphenyls (2012)
  • 著者名/発表者名: Miku Yabu, Kiyoshi Yamazaki, Motoharu Suzuki, Yuki Haga, Toshimasa Itoh, Keiko Yamamoto, Masahiro Tsurukawa, Chisato Matsumura, Takeshi Nakano, Toshiyuki Sakaki, and ○Hideyuki Inui
  • 学会等名: チトクロムP450 発見50周年記念シンポジウム
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-12-03
• [学会発表] ウリ科植物に学ぶ脂溶性汚染物質の環境浄化メカニズム (2012)
  • 著者名/発表者名: 乾秀之
  • 学会等名: 創造例会2012、はりま産学交流会
  • 発表場所: 姫路
  • 年月日: 2012-11-15
• [学会発表] ウリ科植物に学ぶ脂溶性汚染物質の環境浄化メカニズム (2012)
  • 著者名/発表者名: 乾秀之
  • 学会等名: 第10回積水化学自然に学ぶものづくりフォーラム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-10-15
• [学会発表] Crucial factors in species differences on metabolism of polychlorinated biphenyls by rat and human CYP1A1s (2012)
  • 著者名/発表者名: Miku Yabu, Kiyoshi Yamazaki, Motoharu Suzuki, Yuki Haga, Toshimasa Ito, Keiko Yamamoto, Masahiro Tsurukawa, Chisato Matsumura, Takeshi Nakano, Toshiyuki Sakaki, and Hideyuki Inui
  • 学会等名: SETAC Asia/Pacific 2012
  • 発表場所: Kumamoto
  • 年月日: 2012-09-26
• [学会発表] High accumulation and congener specific uptake of dioxins and dioxin-like compounds in Cucurbita pepo (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryouhei Yoshihara, Kiyoshi Yamazaki, Heesoo Eun, Hideyuki Inui
  • 学会等名: SETAC Asia/Pacific 2012
  • 発表場所: Kumamoto
  • 年月日: 2012-09-24
• [学会発表] Selective uptake of polychlorinated biphenyls by Cucurbita pepo (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Inui, Kiyoshi Yamazaki, Shinryo, Matsuo, Ryouhei Yoshihara, Heesoo Eun
  • 学会等名: 32nd International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants
  • 発表場所: Cairns, Australia
  • 年月日: 2012-08-30
• [学会発表] 残留性有機汚染物質によるウリ科植物の汚染を引き起こす遺伝子の同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 廣田又士、吉原亮平、兒玉典子、殷熙洙、山﨑清志、乾秀之
  • 学会等名: 第21回環境化学討論会
  • 発表場所: 松山
  • 年月日: 2012-07-13
• [学会発表] ズッキーニによるダイオキシン類の取り込みに係わる遺伝子の同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 乾秀之、廣田又士、山﨑清志
  • 学会等名: 2012年度日本農芸化学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 植物の根による脂溶性化合物の吸収経路 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山﨑清志、鶴田宏樹、乾秀之
  • 学会等名: 日本農薬学会第37回大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 残留性有機汚染物質によるウリ科植物の汚染を引き起こす遺伝子の同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 乾秀之
  • 学会等名: 第２１回環境化学討論会
  • 発表場所: 松山
• [学会発表] ウリ科植物に学ぶ脂溶性汚染物質の環境浄化メカニズム (2012)
  • 著者名/発表者名: 乾秀之
  • 学会等名: 第１０回積水化学自然に学ぶものづくりフォーラム
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] ウリ科植物に学ぶ脂溶性汚染物質の環境浄化メカニズム (2012)
  • 著者名/発表者名: 乾秀之
  • 学会等名: 創造例会２０１２
  • 発表場所: 姫路
  • 招待講演
• [学会発表] Structural basis of species differences between rat and human CYP1A1s in metabolism of polychlorinated biphenyls (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Inui
  • 学会等名: チトクロムP450発見50周年記念シンポジウム
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] ポリ塩化ビフェニル代謝能に影響を及ぼすラットおよびヒトCYP1A1の基質結合部位を構成するアミノ酸の同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 乾秀之
  • 学会等名: 第８５回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] 植物の根による脂溶性化合物の吸収経路 (2012)
  • 著者名/発表者名: 乾秀之
  • 学会等名: 日本農薬学会第３７回大会
  • 発表場所: 岡山
• [学会発表] Congener specificity in the accumulation of dioxins and dioxin-like compounds in Cucurbita pepo grown hydroponically (2011)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Inui, Taketo Wakai, Keiko Gion, Kiyoshi Yamazaki, Yun-Seok Kim, and Heesoo Eun
  • 学会等名: 8th Solanaceae and 2nd Cucurbitaceae Genome Joint Conference
  • 発表場所: Kobe
  • 年月日: 2011-11-30
• [学会発表] Accumulation mechanism of dioxins and dioxin-like compounds in Cucurbita pepo (2011)
  • 著者名/発表者名: Kiyoshi Yamazaki, Shinryo Matsuo, Heesoo Eun, Hiroki Tsuruta, Hideyuki Inui
  • 学会等名: 8th Solanaceae and 2nd Cucurbitaceae Genome Joint Conference
  • 発表場所: Kobe
  • 年月日: 2011-11-29
• [学会発表] ラットおよびヒトCYP1A1 によるポリ塩化ビフェニルの代謝と3次元構造の比較 (2011)
  • 著者名/発表者名: 薮未来、山﨑清志、鈴木元治、羽賀雄紀、伊藤俊将、山本恵子、鶴川正寛、松村千里、中野武、榊利之、乾秀之
  • 学会等名: 第20回環境化学討論会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2011-07-16
• [学会発表] Cucurbita pepo におけるダイオキシン類の器官局在性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松井智美、松尾申遼、殷熙洙、山﨑清志、乾秀之
  • 学会等名: 第20回環境化学討論会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2011-07-16
• [学会発表] Cucurbita pepoにおけるダイオキシン類の器官局在性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 乾秀之
  • 学会等名: 第２０回環境化学討論会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] ラットおよびヒトCYP1A1によるポリ塩化ビフェニルの代謝と３次元構造の比較 (2011)
  • 著者名/発表者名: 乾秀之
  • 学会等名: 第２０回環境化学討論会
  • 発表場所: 熊本
• [図書] 1-7バレイショの形質転換プロトコール、形質転換プロトコール【植物編】、田部井豊編 (2012)
  • 著者名/発表者名: 乾秀之
  • 出版者: (株)化学同人
• [図書] 形質転換プロトコル【植物編】 (2012)
  • 著者名/発表者名: 乾秀之
  • 総ページ数: 412
  • 出版者: （株）化学同人
• [図書] 植物機能のポテンシャルを活かした環境保全・浄化技術ー地球を救う超環境適合・自然調和型システムー、第2章ファイトレメディエーション:植物による土壌浄化技術、6 残留農薬のファイトレメディエーションとポリ塩化ビフェニル(PCB)などのファイトモニタリング、池道彦、平田收正編 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大川秀郎、乾秀之、嶋津小百合
  • 出版者: (株)シーエムシー出版
• [図書] 植物機能のポテンシャルを活かした環境保全・浄化技術ー地球を救う超環境適合・自然調和型システムー (2011)
  • 著者名/発表者名: 大川秀郎
  • 総ページ数: 261
  • 出版者: （株）シーエムシー出版
• [備考] 神戸大学 遺伝子実験センター 環境遺伝子機能解析研究分野 乾グループ
  • URL: http://www.research.kobe-u.ac.jp/rceg/doc./inui/index.html
• [備考] 神戸大学 遺伝子実験センター 環境遺伝子機能解析研究分野 乾グループ
  • URL: http://www.research.kobe-u.ac.jp/rceg/doc./inui/index.html
• [備考] 神戸大学 遺伝子実験センター 環境遺伝子機能解析研究分野 乾グループ
  • URL: http://www.research.kobe-u.ac.jp/rceg/doc./inui/index.html
• [備考] 神戸大学 遺伝子実験センター 環境遺伝子機能解析研究分野 乾グループ
  • URL: http://www.research.kobe-u.ac.jp/rceg/doc./inui/index.html