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Elucidation of electron transfer pathway in cyanobacterial cells and production of novel cyanobacterial cells which degrade aromatic compounds

Research Project

Project/Area Number 15H02836
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Environmental engineering and reduction of environmental burden
Research InstitutionIbaraki University

Principal Investigator

Kimura Shigenobu  茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (90291608)

Research Collaborator IGARASHI SHUKURO  
ONO TAKAAKI  
IKUSHIRO SHINICHI  
SENDA TOSHIYA  
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2015: ¥14,170,000 (Direct Cost: ¥10,900,000、Indirect Cost: ¥3,270,000)
Keywordsシアノバクテリア / 電子伝達 / 光合成 / フラビン酵素 / フェレドキシン / 発現制御 / バイオレメディエーション / 環境技術 / 浄化 / バイオテクノロジー / 応用微生物 / 水質汚濁・土壌汚染防止・浄化 / 水質汚濁・土壌汚染防止・浄 / 電子伝達系 / 酵素 / 蛋白質
Outline of Final Research Achievements

Cyanobacteria are useful photosynthetic microorganisms for substance production and conversion using light energy. In this study, ferredoxin oxidoreductases and a gene product of slr0600 gene in a cyanobacterium Synechosystis sp. PCC6803 were identified as electron donner proteins for BphA3, which is an electron transfer protein in biphenyl degradation system of heterogenous bacterium. In addition, a cyanobacterium, which can hydroxylate a dioxin compound under oligotrophic environment, by photo-inducible expression of heterogenous drug-metabolic enzyme gene.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年,シアノバクテリアは太陽光エネルギーを利用した持続可能なエネルギー生産や物質変換を担う生物資源として注目され,バイオ燃料(水素,エタノール,ディーゼル燃料など)生産を目的とした代謝工学的研究が進められている。このような研究では,シアノバクテリアの光合成(光化学)系からの電子をいかに効率的に利用できるかがキーポイントである。本研究の成果は,シアノバクテリアを用いたエネルギー生産や物質変換に必要な電子供給経路の確保などの点から意義深い。

Report

(5 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2018 2017 2016 2015 Other

All Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (3 results)

  • [Presentation] Synechocystis sp. PCC6803由来ジフラビン結合ジスルフィド酸化還元酵素によるBphA3の還元2018

    • Author(s)
      鈴木 崇章,菊地 雅志,木村 成伸
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Synechocystis sp. PCC6803由来ジフラビン結合ジスルフィド酸化還元酵素のグルタチオン依存的BphA3還元活性2018

    • Author(s)
      鈴木崇章,菊池雅志,木村成伸
    • Organizer
      第29回日本化学会関東支部茨城地区研究交流会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] シトクロムP450遺伝子導入シアノバクテリアによる2-クロロ-ジベンゾ-p-ジオキシンの水酸化2018

    • Author(s)
      深沢涼子,有川淳,生城真一,木村成伸
    • Organizer
      第29回日本化学会関東支部茨城地区研究交流会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Biphenyl degradation by recombinant cyanobacterium Synechocystis sp. PCC6803 in oligotrophic environment2017

    • Author(s)
      Akito Nishizawa, Akari Otsuka, Yasuhiro Kashino, Takaaki Suzuki, Miki Senda, Toshiya Senda, Masao Fukuda, Shigenobu Kimura
    • Organizer
      19th International Symposium on Flavins and Flavoproteins
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 光誘導型発現プロモーターを用いたシアノバクテリア細胞内での NADPH-P450還元酵素および P450遺伝子の共発現2017

    • Author(s)
      深沢涼子,鈴木崇章,有川淳,西澤明人,菓子野康浩,生城真一,木村成伸
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] NADPH特異的bphA遺伝子群導入シアノバクテリア株のビフェニル水酸化活性2017

    • Author(s)
      鈴木崇章,西澤明人,大塚朱里,千田美紀,千田俊哉,菓子野康浩,福田雅夫,木村成伸
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 大腸菌を用いたSynechocystis sp. PCC6803由来BphA3還元タンパクの探索2016

    • Author(s)
      菊地雅志,野中千尋,鈴木崇章,千田俊哉,木村成伸
    • Organizer
      第16回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2016-06-09
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] フェレドキシン還元酵素BphA4-フェレドキシンBphA3間の特異的分子認識に関与するBphA4分子表面の正電荷領域2015

    • Author(s)
      川又寛子,千田美紀,千田俊哉,木村成伸
    • Organizer
      BMB2015(第38回日本分子生物学会年会・第88会日本生化学会大会 合同大会)
    • Place of Presentation
      神戸市 神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      2015-12-03
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] シアノバクテリアのSD配列非依存的遺伝子発現に寄与する開始コドン上流塩基配列2015

    • Author(s)
      伴野晴香,池田未来,木村成伸
    • Organizer
      BMB2015(第38回日本分子生物学会年会・第88会日本生化学会大会 合同大会)
    • Place of Presentation
      神戸市 神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      2015-12-03
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 茨城大学 研究者情報総覧 木村成伸

    • URL

      https://info.ibaraki.ac.jp/Profiles/12/0001143/profile.html

    • Related Report
      2018 Annual Research Report 2017 Annual Research Report 2016 Annual Research Report 2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 茨城大学工学部 生体分子機能工学科 教員の研究 木村成伸

    • URL

      http://www.biochem.ibaraki.ac.jp/sub/sub0/05_kimura.html

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  • [Remarks] 茨城大学 工学部 生体分子機能工学科 教員の研究 木村成伸

    • URL

      http://www.biochem.ibaraki.ac.jp/05_kimura.html

    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2020-03-30  

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