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高度好熱菌を利用した廃水処理に関する研究

Research Project

Project/Area Number 11794038
Research Category

Grant-in-Aid for University and Society Collaboration

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Functional biochemistry
Research InstitutionTokyo University of Pharmacy and Life Science

Principal Investigator

大島 泰郎  東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (60167301)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 横堀 伸一  東京薬科大学, 生命科学部, 助手 (40291702)
玉腰 雅忠  東京薬科大学, 生命科学部, 助手 (10277254)
Project Period (FY) 1999 – 2001
Project Status Completed (Fiscal Year 2001)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥6,500,000)
Fiscal Year 2001: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥6,500,000)
Keywords高度好熱菌 / 高温型コンポスト / 超好熱菌 / 好酸好熱性古細菌 / ゲノム解析 / Sulfolobus / DNAポリメラーゼ / フェレドキシン / ゲノム計画 / イオウ酸化 / コンポスト / Sulfololus / リボゾームRNA
Research Abstract

本研究計画の目的は、九州地区で進められている2つの廃液、廃棄物処理に関する新しい技術開発に協力し、その生物学的、生化学的基盤を明らかにすることである。第一は、(株)山有が開発している高温型コンポストをになっている好熱菌の分離とそのさらなる応用技術の開発である。コンポストは発酵熱のため内部の温度が上昇するが、従来のコンポストが80度Cを上限とするのに対し山有のコンポストは90度Cを越える。このため、動物の皮膚など、難分解性とされる廃棄物も比較的簡単に分解される特長がある。本研究計画において、高温発酵の少なくとも一部を担っている新属新種の超好熱菌を分離した。本年度は、本菌の生化学的性質を調べると共に、その菌からDNAポリメラーゼをコードしている遺伝子を単離し、大腸菌内で発現させる系を開発して、発現産物の酵素的性質を調べた。本酵素が工学的に有用性があるかどうかについては目下解析中である。また、本菌以外の超好熱菌の存在について予備的な研究を行った。第二の技術は、三菱重工業と協力して開発した廃水処理技術で、久住地熱発電所から放出される硫化イオンを含んだ廃水を、好酸性好熱菌古細菌Sulfolobus tokodaiiを利用して硫酸イオンに酸化し、安全に放流できるようにした。本年度の研究では、まず、従来他の関連の細菌との進化系統関係など、明らかにできていなかった本菌の微生物学的性状の一部を明らかにし、すべての性質をまとめて記載し、関連雑誌に報告すると主に菌株保存期間に寄託した。さらに、他研究機関と協力し、本菌の全ゲノム塩基配列を明らかにした。なお、廃水処理技術としては、技術的に完成しており、実用化を待つ状態にある。

Report

(3 results)
  • 2001 Annual Research Report
  • 2000 Annual Research Report
  • 1999 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All Other

All Publications (16 results)

  • [Publications] Toshiharu Suzuki et al.: "Sulfolobus tokodaii sp. nov.(f. Sulfolobus sp. strain 7), a new member of the Sulfolobus isolated from Beppu Hot Springs, Japan"Extremophiles. 6(1). 39-44 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Yutaka Kawarabayasi et al.: "Complete Genome Sequence of an Aerobic Thermoacidophilic Crenarchaeon, Sulfolobus tokodaii strain 7"DNA Research. 8(4). 123-140 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Raita Hirose et al.: "Crystal structures of mutants of Thermus thermophile IPMDH adapted to low temperatures"Protein Eng.. 14(2). 81-84 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Toshiharu Suzuki et al.: "Adaptation of a thermophilic enzyme, 3-isopropylmalate dehydrogenase, to low temperatures"Protein Eng.. 14(2). 85-91 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Hayashi-Iwasaki et al: "Purification and characterization of Recombinant 3-Isopropylmalate Dehydrogenases from Thermus thermophilus and Other Microorganisms."In "Methods in Enzymology" (eds.By RA.Harris,JR.Sokatch). 324. 301-322 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] H.Hori et al.,: "Identification of Thermus thermophilus HB8 tRNA (Gm18) methyltransferase gene. "Nucleic Acid Symp.. Ser44. 167-168 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] N.Tanaka and T.Oshima: "Structure and Thermostability of 3-Isopropylmalate Dehydrogenase."Protein Peptide Letters,. 7[5]. 333-340 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] T.Hori et al.,: "The initial step of the thermal unfolding of 3-isopropylmalate dehydrogenase detected by the temperature-jump Laue method."Protein Engng.. 13[8]. 527-533 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] Z.NURACHMAN et al.,: "Crystal structures of 3-isopropylmalate dehydrogenases with mutations at the C-terminus : Crystallographic analyses of structure-stability relationships"Protein Engng.. 13[4]. 253-258 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] 大島泰郎: "高度好熱菌から学ぶ"第14回大学と科学シンポジウム「生物の働きを生み出すタンパク質のかたち」. 172-182 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] J. Nthaniel et al.: "Structual Conservation of the Isolated Zinc Site in Archaeal Zinc-containing Ferredoxins as Revealed by X-ray Absorption SpectroscopicAnalysis and Its Evolutionary Implication"J. Biol. Chem.. 274(33). 23160-23168 (1999)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report
  • [Publications] A. CHIBA et al.: "Synthetic and Mechanistic Studies of (28, 3S)-3-Vinylmalic Acid as a Mechanism-Based Inhibitor of 3-1sopropylmalate Dehydrogenase"J. Org. Chem.. 64(17). 6159-6165 (1999)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report
  • [Publications] S. AKANUMA et al.: "Further Improvement of the Thermal Stability of a Partially Stabilized Bacillus subtills 3-1sopropylmalate Dehydrogenase Variant by Random and Site-Directed Mutagenesis"Eur. J. Biochem.. 260. 499-504 (1999)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report
  • [Publications] M. NISHIHARA et al.: "sn-Glyceol-1-Phosphate-Forming Activities in Archaea : Separation of Archaeal Phospholipid Biosynthesis and Glycerol Catabolism by Glycerophosphate Enantiomers"J. Bacteriol.. 181(4). 1330-1333 (1999)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report
  • [Publications] C. MOTONO et al.: "Urea-Induced Unfolding and Conformational Stability of 3N-Isopropylmate Dehydrogenasefrom the Thermophile Thermus thermophilus and Its Mesophilic counerpart from escherichs coli"Biochemistry. 38(4). (1999)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report
  • [Publications] T. IWASAKI et al.: "Flavins and Fravoproteins 1999"Rudolf Weber, Berlin. (1999)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report

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Published: 2001-04-01   Modified: 2016-04-21  

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