2016 Fiscal Year Research-status Report

微生物由来Mer輸送体の有害金属輸送活性の解析と有害金属複合汚染浄化への利用

Research Project

Project/Area Number	15K18907
Research Institution	Kitasato University
Principal Investigator	曽根有香北里大学, 薬学部, 助教 (60550035)
Project Period (FY)	2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords	水銀耐性遺伝子 / ファイトレメディエーション / 有害金属輸送活性 / 複合汚染浄化
Outline of Annual Research Achievements	研究代表者はこれまでに、水銀トランスポーターとして見出された MerC, MerE, MerF および MerT が無機水銀、フェニル水銀を輸送することを明らかにしていた。さらに平成２７年度には、上記の水銀トランスポーターがカドミウムの輸送活性を有することを明らかにした。水銀トランスポーターとして同定された MerC, MerE, MerF および MerT が水銀以外の有害金属を輸送することが明らかになったことから、平成２８年度は MerC, MerE, MerF および MerT のヒ素およびクロム輸送活性について検討した。MerC, MerE, MerF あるいは MerT 組換え大腸菌を用いて、亜ヒ酸、ヒ酸およびクロム酸取り込み量を誘導結合プラズマ発光分光分析法 (ICP-AES) により測定した。MerC, MerE, MerF または MerT をもつクローンの亜ヒ酸およびヒ酸取り込み量はコントロールに比べそれぞれ有意に高くなった。また、MerE, MerF または MerT をもつクローンはコントロールとほぼ同等のクロム酸取り込み量を示したが、MerC をもつクローンのクロム酸取り込み量はコントロールに比べ有意に高かった。以上の結果から、MerC, MerE, MerF および MerT はそれぞれ亜ヒ酸およびヒ酸輸送活性を有することが明らかとなった。さらに MerC はクロム酸輸送活性を有すると示唆された。今回得られた知見から、Mer トランスポーターの中で MerC は水銀、カドミウム、ヒ素、クロムなど最も多様な金属輸送活性を持つことが明らかとなった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 当初の予定通り、MerC, MerE, MerF および MerTの有害金属取り込み活性についてカドミウム取り込み活性に加え、ヒ素およびクロム取り込み活性を有することを本年度新たに明らかにした。また、有害金属複合汚染条件における取り込み活性の金属選択性についても検討を開始しており、おおむね順調に進んでいる。現段階で最も有効な輸送体と考えられるMerCを組換えた植物を用いて、有害金属蓄積性について検討を開始している。
Strategy for Future Research Activity	平成２９年度にはMerトランスポーターの有害金属複合汚染条件下における各トランスポーターの有害金属取り込み活性について検討し、金属を効率的に取り込む輸送体を選抜する。Mer輸送体を組換えた植物を用いて、水銀やカドミウムなどの有害金属複合汚染の浄化活性について検討する。平成２９年度には、これまでの研究成果を雑誌論文や国際学会で研究発表する。
Causes of Carryover	研究に必要な試薬と消耗品について購入したが、当初の予定より多少経費節減できたため。
Expenditure Plan for Carryover Budget	試薬（金属標準液、培地、抗生物質、酵素等）と器具類（ガラス器具、シャーレ、チューブ、チップ、ピペット、マイクロプレート等）を購入する予定である。