Visualization and structural analysis of oxidized minerals produced by iron-oxidizing bacteria
| Project/Area Number |
19K21194
|
|---|
| Project/Area Number (Other) |
18H06071 (2018)
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
|
| Allocation Type | Multi-year Fund (2019)
Single-year Grants (2018) |
|---|
| Review Section |
0702:Biology at cellular to organismal levels, and related fields
|
|---|
| Research Institution | Japan Women's University |
|---|
Principal Investigator |
SUZUKI Tomoko 日本女子大学, 理学部, 研究員 (30623772)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-08-24 – 2022-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
|
| Budget Amount *help |
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
|
|---|
| Keywords | 鉄酸化細菌 / 酸化鉱物 / チューブ状酸化鉄 / らせん状酸化鉄 / 切片SEM法 / Array tomography / Leptothrix / L. ochracea / 酸化鉄 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
水圏環境中に生息する特定の鉄酸化細菌は、細胞外に中空の管状や、らせん状の人工合成不可能な鉄酸化物構造体を形成する。申請者らは、その微細構造および元素組成等の特徴を明らかにするとともに、これら酸化物をLi イオン二次電池の電極材や触媒、巨大スフェロイド細胞培養基材として利用できることを見出した。しかしながら、難培養性細菌とされる本菌についての生理・生態・酸化鉱物の生成機構等には不明な点が多い。本研究では、当該細菌の培養法を考案・駆使して、酸化鉱物の形成機構をイメージングにより可視化し、生成機構の一端を明らかにする。また、その生成を人為的に制御して細菌由来の新規素材生成法の確立を目指す。
|
| Outline of Final Research Achievements |
Leptothrix ochracea and Gallionella ferruginea, so-called iron-oxidizing bacteria have been recognized for their potential to form iron oxide (hydroxide) structures in natural aquatic environments. Their products (iron hydroxides) have unique structures as micro tubes or twisted stalks. In this study, formation process of micro tubular structures produced by which L. ochracesa has been cultured in ground water, was visualized using electron microscope. In addition I attempted to reconstruct three-dimensional images obtained from serial section scanning electron microscopy (array tomography) of the cell producing the iron hydroxides.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では、当該細菌の生成する酸化鉱物を機能性材料と位置づけており、細菌の生成物を工業材料の創製に活用することを最終目標としている。本研究で得られた成果は、これまで培養ができなかった細菌を人為的に増やし、その酸化鉱物の生成過程の一端を明らかにできたことに意義がある。また、最新の電顕観察技法を用いて微生物と無機材料（酸化鉱物）を立体再構築している点においても学術的意義をもち、今後の技術的な課題についても浮き彫りにした。
|
Report
(5 results)
Research Products
(1 results)
