2009 Fiscal Year Annual Research Report
タイプの異るニトロゲナーゼによるシアノバクテリア光合成水素生産の遺伝子工学的改良
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21380200
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| Research Institution | Kanagawa University |
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Principal Investigator |
桜井 英博 Kanagawa University, 光合成水素生産研究所, 客員教授 (10063645)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 和仁 神奈川大学, 理学部, 教授 (20221088)
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| Keywords | シアノバクテリア / 水素 / 光合成 / ニトロゲナーゼ / 再生可能エネルギー / バナジウム |
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| Research Abstract |
シアノバクテリアNostoc sp.PCC 7422株は、光合成に連結したニトロゲナーゼ活性の高い株として分離されたもので、その取り込み型ヒドロゲナーゼ遺伝子破壊株は既に取得している。この変異株は、光エネルギーを水素に変換する効率が高い。本株は、ニトロゲナーゼとして通常のMo型の他にV(バナジウム)型を併せ持つので、本研究は、後者を利用して水素生産の効率を更に高めることを目標としている。
1、Nostoc sp.PCC 7422株のMo型ニトロゲナーゼ遺伝子nifH塩基配列の取得
全ゲノム塩基配列が明らかにされているNostoc sp.PCC 7120株のMo型ニトロゲナーゼ遺伝子nifHから作成したオリゴヌクレオチドプローブを利用して、PCC 7422株のnifH配列を取得した。
2、Mo型ニトロゲナーゼ遺伝子分断破壊のための準備
PCC 7422株nifHの部分配列をPCRにより増幅し、アガロースゲル電気泳動により精製した。これを、アンピシリン耐性遺伝子を含むp-GEMTベクターに組み込み、大腸菌内でプラスミドを増幅させ、塩基配列確認を行った。今後、Nostocが持つ制限酵素切断部位をメチル化する遺伝子を含むプラスミドを増幅し、これらを利用して、triparental mating法により、nifH分断破壊株を作成する予定である。
3、培地中のMo濃度低下の水素生産に及ぼす影響
通常のBG11培地にMoを加えていないもの(-Mo)を作成したが、Moの有無によるシアノバクテリアの水素生産の差はほとんど見られなかった。モリブデン酸と拮抗すると考えられるタングステン酸を添加すると、ニトロゲナーゼ活性は約20%低下し、これにVを加えると活性はBG11培地と同程度に回復した。これらの結果から、培地に用いる試薬またはガラス容器にMoが混在している可能性が考えられるので、試薬と容器について検討を行っている。
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[Journal Article]2009
Author(s)
Sakurai, H., Masukawa, H., Inoue, K.
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Journal Title
(分担執筆)A preliminary survey of the economical viability of large-scale photobiological hydrogen production utilizing mariculture-raised cyanobacteria. In Handbook on Cyanobacteria : Biochemistry, Biotechnology and Applications(eds.Gault, PM, and Mahler, HG)(Nova Science Publishers, New York.)
Pages: 20(443-462)
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