2019 Fiscal Year Annual Research Report
Studies on hydrogen producing machineries of marine vibrios
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19H03041
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
澤辺 智雄 北海道大学, 水産科学研究院, 教授 (30241376)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
美野 さやか 北海道大学, 水産科学研究院, 助教 (00755663)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | バイオ水素 / マリンバイオマス / 海洋微生物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
化石燃料代替エネルギー生産技術開発は，学術的・社会的要請が高い地球規模課題である。海洋バイオマスのエネルギー変換技術の開発もその一つであるが，アルギン酸などの難燃料化成分が多く，その完全変換にはさらなる技術革新が必要である。我々が見いだした新規マリンビブリオは，Hyf複合体を核とするギ酸水素リアーゼ（FHL）複合体を介した独特の水素代謝を示し，海藻由来の種々の糖を水素化する。しかし，マリンビブリオ触媒の水素生成能を高める分子育種基盤の構築は発展途上であり，海洋バイオ水素生産性向上のボトルネックでもある。Hyf複合体の分子レベルで特徴を理解するためには，マリンビブリオは恰好の生物材料であるため，本研究では，マリンビブリオが有する活性型Hyf複合体の特徴を理解し，多彩な海洋バイオマスからのより効率的な水素生成が可能な海洋微生物触媒の構築にフィードバックさせる知見を得ることを目的に研究を進めた。その結果以下の成果を得た。
①バイオ水素生成マリンビブリオ全種の完全ゲノムの取得
水素生成能が観察されているほぼ全種を含む17種のビブリオ科細菌の完全ゲノムを取得した。遺伝子構造に基づき，主に3タイプに分かれることを明らかにした。
②水素生成マリンビブリオ触媒の能力比較
上記17種のうち，水素生成が確認できる12種について，グルコースを基質とした場合の水素生成プロファイルを調べたところ，ギ酸の再取り込み量が水素生成と相関することを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定していたほぼすべての細菌の完全ゲノムを取得し、その水素生成プロファイルを明らかにすることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
様々な基質からの水素生成を最適化すること、ギ酸の代謝に関わる酵素・タンパク質の倍ケミストリー、遺伝子破壊系の構築を進める。
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