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細胞吸着挙動の工学的解釈に基づく光殺菌触媒の設計とリアクターシステムへの展開

Research Project

Project/Area Number 15033241
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

田谷 正仁  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (60144127)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 西岡 求  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助手 (40304034)
Project Period (FY) 2003 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥5,200,000)
Fiscal Year 2004: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2003: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Keywords二酸化チタン / 光触媒 / 生体分子 / ウイルス・ファージ不活性化 / 酸化ストレス / 生体分子吸着
Research Abstract

二酸化チタンと生体分子,微生物細胞との相互作用について検討した.まず,プラスミドDNAを対象に,致命的な損傷を誘引しない条件下におけるin vitro DNA損傷を定量的に評価する指標P_0(酸化ストレスに耐えるDNAポテンシャル)を提示した.次に,切断されていないDNAによる大腸菌の形質転換効率を求め,この評価指標がin vivoでのDNAの機能損傷度を評価する上で有効であることを示した.また,光励起された二酸化チタンから生じる活性酸素種(ROS)に起因する刺激により増殖促進効果を示した大腸菌株と元の菌株間での遺伝子発現様式の差異をDNAマイクロアレイにより解析し、ROSストレスに応答して発現量が顕著に増加する機能未知遺伝子を選出した.これらの遺伝子(yfiD, yggB, yggE)について,酸化ストレスに対する防御効果の有無を検討し,yggEが細胞の増殖促進および細胞内ROS量低減に効果があることを明らかにした.
流通型の光不活性化リアクターにおけるファージ不活性化を検討するため,二酸化チタン薄膜を付与した管型リサイクル反応器を作製し,大腸菌ファージMS2の不活化実験を行った.ファージ相対力価の対数値は光照射時間に対して直線的に減少し,線速度uを大きくしたほうがファージの不活化速度定数は増大した.また,線速度が遅い領域では管型反応器の入口から出口までの転化率はほぼ1となった.その後速度の増加に伴って転化率は徐々に減少し,u=0.53m/s以上では転化率は反応器全体で反応が起きていると仮定したときの計算値に近い値となった.

Report

(2 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (6 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) Publications (5 results)

  • [Journal Article] The gene yggE functions in restoring physiological defects of Escherichia coli cultivated under oxidative stress conditions2005

    • Author(s)
      SunYoung Kim et al.
    • Journal Title

      Appl.Environ.Microbiol. (in press)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Quantitative assessment of DNA damage accompanied with no substantial loss in its molecular weight during exposure to oxidative stress2004

    • Author(s)
      SunYoung Kim et al.
    • Journal Title

      Biochem.Eng.J 22・1

      Pages: 81-87

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 酸化ラジカルによるDNA機能損傷の評価2004

    • Author(s)
      西岡 求 ら
    • Journal Title

      日本生物工学会平成16年度大会講演要旨集

      Pages: 225-225

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 室内蛍光灯照射条件下における酸化銅含有酸化チタン薄膜によるファージ不活性化2004

    • Author(s)
      有村直美 ら
    • Journal Title

      日本生物工学会平成16年度大会講演要旨集

      Pages: 225-225

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Selection of genes having antioxidant function and effect of the gene expression on physiological property of Escherichia coli cultivated under oxidative stress2004

    • Author(s)
      SunYoung Kim et al.
    • Journal Title

      日本生物工学会平成16年度大会講演要旨集

      Pages: 160-160

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Evaluation of DNA damage caused by oxidative radicals2004

    • Author(s)
      Motomu Nishioka et al.
    • Journal Title

      Proceedings of YABEC'04 Symposium

      Pages: 79-79

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Book] 高機能な酸化チタン光触媒 第5節 二酸化チタン光触媒反応の殺菌・抗菌システムへの適用2004

    • Author(s)
      佐藤尚志 ら
    • Total Pages
      12
    • Publisher
      株式会社エヌ・ティー・エス
    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 細胞の培養方法、および、それに用いる遺伝子、組換えベクターならびに形質転換体2005

    • Inventor(s)
      田谷 正仁 他2名
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人大阪大学
    • Industrial Property Number
      2005-042689
    • Filing Date
      2005-02-23
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      2004 Annual Research Report
  • [Publications] 田口貴雄: "酸化ストレスによるDNA損傷の定量的評価"平成15年度日本生物工学会講演要旨集. 162 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Sun Yoiung Kim: "酸化ストレス下におけるSOD欠損大腸菌およびその野生株の増殖特性と細胞内ROSの関係"平成15年度日本生物工学会講演要旨集. 163 (2003)

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      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Sun Yoiung Kim: "Diversity in Physiological Properties of SOD-deficient Escherichia coli Exposed to Titanium Dioxide-induced Oxidative Stress"Proceedings of Asia Pacific Biochemical Engineering Conference 03. 209-213 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Takashi Sato: "Biocidal Activities of Photocatalytic Titanium Dioxide Particles with Different Crystalline Structures"Proceedings of Asia Pacific Biochemical Engineering Conference 03. 279-283 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Takashi Sato: "Photocatalytic Deactivation of Airborne Microbial Cells on TiO_2-loaded Plate"Biochemical Engineering Journal. 14・2. 149-152 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

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Published: 2003-04-01   Modified: 2018-03-28  

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