2004 Fiscal Year Annual Research Report
重金属微量汚染の検出・浄化を同時に達成する複合工学技術の開発
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16360267
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tohoku Gakuin University |
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Principal Investigator |
遠藤 銀朗 東北学院大学, 工学部, 教授 (80194033)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 寛治 東北学院大学, 工学部, 教授 (90382655)
芳生 秀光 摂南大学, 薬学部, 教授 (80101294)
清野 正子 北里大学, 薬学部, 講師 (30239842)
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| Keywords | 重金属 / バイオセンサー / 浄化技術 / 低濃度重金属汚染 / 複合工学技術 |
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| Research Abstract |
重金属による水域・土壌等の環境汚染は、水俣病やイタイイタイ病で代表されるような高濃度汚染とそれによる健康影響が問題とされた段階を経て、長期微量汚染への曝露による健康影響が懸念される段階へと至っている。このような重金属の微量汚染は、交通・運輸・市民生活のための化石燃料の消費、医療行為などの主として人間による日常的社会活動に基因するものであり、低濃度でありながら広範囲な汚染を引き起こしており、長期的にみて人間社会として解決しなければならない大きな問題となっている。
本研究では、遺伝子発現制御システムを応用した分子生物学的に重金属化合物を検出するバイオセンサー技術と、同時に汚染重金属化合物を分解し除去するための複合技術を開発することを目的として、生物有害性を示す重金属化合物を特異的かつ定量的に検出するとともに除去することに役立つ微生物を遺伝子工学技術によって開発した。
本研究によって得られた主要な成果は下記の2点にまとめることができる。
(1)重金属応答制御遺伝子、重金属結合遺伝子、重金属幕輸送遺伝子を生物発光遺伝子と連結し、そのような遺伝物質によって組み換えた重金属発光検出用バイオセンサーディバイスを開発する研究を行い、従来の分析法により検出できる濃度のさらに約100分の1程度の重金属を検出可能とする、微生物センサー(重金属バイオセンサー)を開発することができた。
(2)低濃度重金属汚染を効率的に除去できる新しい重金属結合微生物を開発し、それによる経済的なバイオ浄化技術を開発する研究を行い、水銀、ヒ素、カドミウムなどの特定の重金属を結合できるタンパク質を生産する遺伝子を探索し取得することができた。
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