| Project/Area Number |
13750738
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
生物・生体工学
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
中島田 豊 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 助手 (10281164)
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| Project Period (FY) |
2001 – 2002
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2002)
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| Budget Amount *help |
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2002: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2001: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
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| Keywords | 水素 / 通性嫌気性細菌 / Enterobacter aerogenes / 乳酸 / 2,3-ブタンジオール / フォーゲス・プロスカウェル反応 / ヒドロゲナーゼ / ギ酸 / 2, 3-ブタンジオール / 変異 |
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| Research Abstract |
Enterobacter aerogenesにNTGを用いて変異操作を施した後,BDL生成の中間体であるアセトイン検出法であるフォーゲス・プロスカウェル(VP)反応をスクリーニングの手段として用い、VP反応陰性変異株を得た。本株(VP1株)は、ブタンジオール、乳酸収率が顕著に減少するとともに,酢酸収率が増加し、エタノール収率は野生株と変わらず,その結果,水素収率が最大で2.0mol/mol-glucoseとなった。しかし、比増殖速度が野生株の半分と低く、グルコース10g/lにて12時間培養したところ著量のグルコースが残存した。これは、酢酸を蓄積したことによる培養液pHの低下が増殖を阻害していると考え、pHを7.0一定に制御しながら培養したところ、増殖が改善されグルコースも良好に消費されるようになった。しかし、ギ酸が大量に蓄積したことから、ヒドロゲナーゼ活性の増強が必要と考えられた。E.aerogenesの持つヒドロゲナーゼの機能については未だ未解明であることから、水素生成に関与するヒドロゲナーゼ遺伝子群のクローニングを行うこととした。そこで、まずE.aerogenes野生株ゲノムをSauIIIAIで約40kbに部分消化し、BamHIサイトで切断したコスミドベクターSuperCosIにライゲーションしたのち大腸菌に感染させた。その結果約500株中からゲノムDNA断片の挿入された250個のコスミドクローンを獲得した。次に、大腸菌で既に知られている水素発生型ヒドロゲナーゼhydrogenase-3複合体タンパク質の一つをコードするhycE及びギ酸脱水素酵素fdhF遺伝子をE.coli K12株ゲノムよりPCR増幅し、コスミドライブラリーから相同遺伝子を探索したところ、それぞれの相同遺伝子を見いだした。
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