2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of microbial cell able to spontaneously form hybrid with inorganic materials and application to microbial fuel cell
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15K18273
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
中島 一紀 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (50540358)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 生物環境プロセス / バイオミネラリゼーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）可溶性タンパク質融合シリカテインの作製と機能評価：本年度の研究により，可溶化したSilを常温で静置しておくと再凝集することが分かった。そこで，安定的な可溶化を目指し，可溶性小分子タンパク質であるProS2タグを融合したProS2-Silを作製したところ，常温でも安定して可溶化することに成功した。また，ProS2-Silの両タンパク質間のペプチドをプロテアーゼにより切断して，ProS2とSilに分割すると，Silが自己集合体を形成して凝集・沈殿することが分かった。作製した各シリカテインを用いてシリカ重合活性をシリカの定量分析法であるモリブデンイエロー法を用いて調査した。その結果，リフォールディングしたSilは非常に高い活性を示し，再凝集したSilも比較的高い活性を示すことが分かった。一方，可溶性のProS2-Silの活性が低かったことから，リフォールディング時に何らかのタンパク質構造の変化が起きたと考えられる。
（２）種々の表層提示系の構築：シリカテインを微生物の細胞表層に提示するための基盤構築を行った。Pseudomonas syringae由来氷核タンパク質のN末端膜結合部位（InaK-N）および細胞外部位（InaK-C），あるいはE. coliの外膜タンパク質OmpAを足場（膜結合アンカー）としたペプチド・タンパク質の提示系を構築し，OmpAがアンカーとして有用であることが示された。
（３）微生物燃料電池（MFC）の作製：本研究の最終目標であるMFCへの応用を考慮して，MFCのシステムを作製し，基礎的検討を行った。具体的には，バイオマスからのMFC発電実験を行い，含水量やマグネタイトの添加，カソードの触媒が発電性能に及ぼす影響を調査した。
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