1999 Fiscal Year Annual Research Report

硝酸イオンバイオセンサーの開発と水界中窒素除去技術の確立

Research Project

Project/Area Number	11794014
Research Institution	Kyoto Prefectural University
Principal Investigator	竹葉剛京都府立大学, 人間環境学部, 教授 (10046500)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	山下博史京都府立大学, 人間環境学部, 助手 (50264750) 早川孝彦三菱, 植物工学研究所, 主任研究員白石斉聖神戸大学, 農学部, 助手 (00304121) 森真理滋賀県農業試験場, 主任研究員(研究職) 中村孝志京都府立大学, 人間環境学部, 助手 (90285247)
Keywords	硝酸イオン / バイオセンサー / アンモニア / グルタミン合成酵素 / 富栄養化 / 脱窒作用 / 硝酸還元酵素 / イネ
Research Abstract	わが国の河川・湖沼及び地下水中の硝酸性窒素が次第に増加してきており、その原因は茶・野菜畑に施用される肥料、畜産排水、および生活・産業廃水中の窒素の増加による。水界中の硝酸塩濃度の増加は、単に富栄養化を促進するだけでなく、幼児のメトへモグロビン血症や発ガンの原因となり、国民の健康上大きな問題となっている。この問題を解決するために、1)硝酸イオンバイオセンサーをつくり、誰もが簡便に精度よく水界中の硝酸塩濃度を測定できるようにする、2)植物の窒素吸収過程の鍵酵素の―つであるグルタミン合成酵素について、高い酵素活性を持つ植物を調べその遺伝子を単離し、形質転換により高い窒素吸収能をもつ植物をつくる、3)ヨシ群落の脱窒作用を実測し、水質浄化の方策を立てる、ことの3つの目的で研究を開始した。今年度の研究成果は次の通りである。 1)ホウレンソウの硝酸還元酵素(Nitrate Reductase,NR)cDNAを酵母(Pichia pastoris)に遺伝子導入して、NRタンパク質の発現に成功した。発現べクターにはメタノール誘導性のpPICZAを用いた場合に発現量が多いことが分かった。発現したNRタンバク質は、野生型酵素と比較して同等の比活性を有していた。また、分子量も同一であった。モリブデンコファクターを補給する目的で、酵母の祖抽出液にホウレンソウ抽出液を加え一夜インキュベートすると、活性が3倍上昇した。 2)グルタミシ合成酵素を高発現するイネ、ヨシを作るため、イネGS2cDNAをアグロバクテリア法で遺伝子導入し、形質顕官イネ、ヨシをそれぞれ20数固体作製した。 3)脱窒作用を測定するための実験系を作製し、購入した質量分析計で測定できる精度の予備的検討を行った。

Research Products
(3 results)

All Other

All Publications (3 results)

[Publications] Toyama, T, Teramoto, H., Takeba, G.: "A cytokinin-repressed gene in cucumber for a bHLH protein homologue is regulated by light"Plant Cell Physiol.. 40・10. 1087-1092 (1999)
[Publications] Satoh, J., Baba, K. et al.: "Developmental stage-specific multi-subunit plastid RNA polymerases (PEP) in wheat"Plant J. 18. 407-416 (1999)
[Publications] Morikawa, K, Itoh, S. et al.: "Circadian-regulated expressionof a nuclear-encoded plastid sigma factor gene (sigA) in wheat seedlings"FEBS Lett.. 451. 275-278 (1999)

1999 Fiscal Year Annual Research Report

硝酸イオンバイオセンサーの開発と水界中窒素除去技術の確立

Principal Investigator

竹葉 剛 京都府立大学, 人間環境学部, 教授 (10046500)

Research Products

[Publications] Toyama, T, Teramoto, H., Takeba, G.: "A cytokinin-repressed gene in cucumber for a bHLH protein homologue is regulated by light"Plant Cell Physiol.. 40・10. 1087-1092 (1999)

[Publications] Satoh, J., Baba, K. et al.: "Developmental stage-specific multi-subunit plastid RNA polymerases (PEP) in wheat"Plant J. 18. 407-416 (1999)

[Publications] Morikawa, K, Itoh, S. et al.: "Circadian-regulated expressionof a nuclear-encoded plastid sigma factor gene (sigA) in wheat seedlings"FEBS Lett.. 451. 275-278 (1999)

竹葉剛京都府立大学, 人間環境学部, 教授 (10046500)