2010 Fiscal Year Annual Research Report
植物を用いた難分解性フェノール系汚染物資の除去システム
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20310043
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
平田 収正 大阪大学, 薬学研究科, 教授 (30199062)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 晃 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教 (80283935)
原田 和生 大阪大学, 薬学研究科, 助教 (50397741)
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| Keywords | 環境浄化 / 内分泌かく乱物質 / ペルオキシダーゼ / ポリフェノールオキシダーゼ / 遺伝子組換え植物 |
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| Research Abstract |
本研究は、1)高等植物におけるフェノール系環境ホルモン無毒化代謝機構を解明し、それらの代謝に機能する遺伝子を単離すること、2)1)で単離する遺伝子資源(BPA代謝鍵酵素遺伝子)を小胞輸送工学的手法を利用して植物に導入することによって、難分解性フェノール系化合物代謝能の高い植物を分子育種すること、3)上記1)2)で得られる浄化植物を水処理用水耕栽培システムに組込み、実際の廃水に含まれるターゲット汚染物質を高効率に除去できることを検証し、新規高度水処理システムとしての事業化シーズを提供することを目的とする。
平成22年度は、21年度に同定された高いBPA浄化能を有するポーチュラカのBPA代謝を担うと考えられるポリフェノールオキシダーゼ(PPO)及びペルオキシダーゼ(PRX)の遺伝子についてさらに解析を進めた。前者については、植物中の局在性が異なる複数のアイソザイムをコードする遺伝子を大腸菌で発現させることにより、アイソザイムのタンパク質レベルでの詳細な機能解析を行い、どのアイソザイムが主にBPA代謝を担っているのかを明らかにした(大阪大学担当)。後者については、PPOと同様に、植物中の局在性が異なる複数のアイソザイムが存在することを明らかにし、さらにこれらのBPA代謝における役割について解析を行なうことにより、PPOとの共同及び単独でのBPA代謝系が存在することを示唆した(奈良先端科学技術大学院大学担当)。このような共同研究によって、ポーチュラカにおけるBPA代謝機構を明らかにすることができた。さらに、酸素存在下で非常に強いBPA代謝活性を有するPPOについては、植物を用いるよりも効率の良いBPA処理システム及び高感度で酸素を検出・モニタリングできるバイオセンサの開発に向けた基礎研究として、固定化技術について検討を行い、固定化しても十分な活性が得られることを確認した。
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[Journal Article] Molecular Cloning and Partial Characterization of a Peroxidase Gene Expressed in Roots of Portulaca oleracea cv.that is Potentially Useful for the Remediation of Phenolic Pollutants.2011
Author(s)
Takeshi Matsui, Yuki Nomura, Mai Takano, Sofue Imai, Hideki NakayamaA, Hitoshi Miyasaka, Hiroshi Okuhata, Satoshi Tanaka, Hideyuki Matsuura, Kazuo Harada, Takeshi Bamba, Kazumasa Hirata, Ko Kato
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Journal Title
Biosci.Biotech.Biochem.
Volume: (In press)
Peer Reviewed
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[Presentation] 園芸植物Portulaca oleracea由来ポリフェノールオキシダーゼの遺伝子単離と内分泌撹乱物質分解能の解析2010
Author(s)
金田洋和, 松井健史, 富安諒介, 渡辺一平, 黒田友佳子, 松浦秀幸, 原田和生, 奥畑博史, 仲山英樹, 宮坂均, 加藤晃, 平田牧正
Organizer
第28回日本植物細胞分子生物学会(仙台)大会
Place of Presentation
東北大学
Year and Date
2010-09-03
