2014 Fiscal Year Research-status Report
微生物・電極間相互作用の解明と制御による微生物電気化学システムの高効率化
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26850056
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| Research Institution | Tokyo University of Pharmacy and Life Science |
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Principal Investigator |
高妻 篤史 東京薬科大学, 生命科学部, 助教 (20634471)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 微生物電気化学 / 微生物燃料電池 / バイオフィルム / 遺伝子発現 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では環境調和型のエネルギー生産・物質生産プロセスとして微生物電気化学システム（bioelectrochemical systems; BES）に着目し，その効率を決定する上で重要となる電極バイオフィルムの構造及び形成機構を解明することを目的としている。
H26年度は申請書に記載した項目のうち，1. 高電流生産MR-1変異株の電極バイオフィルム構造の解明，および2. 電極バイオフィルムの形成と制御に関与する遺伝子の同定・機能解析について研究を実施した。
これまでに共焦点レーザー顕微鏡（CLSM）を用いてグラファイト電極表面の微生物を観察可能なフロー式電気化学セルを構築するとともに，緑色蛍光タンパク質 (GFP) を発現するモデル電流生成株（Shewanella oneidensis変異株）を作製し，本株の電極バイオフィルム構造を観察するためのシステム構築をほぼ完了した。さらに菌株の培養条件やCLSMの観察条件を検討し，予備的な培養条件においてバイオフィルム構造の観察に成功した。
また電極バイオフィルム形成および電流生産に関与する遺伝子の解析を進めた結果，新たな遺伝子 (活性メチルサイクル関連遺伝子) がMR-1株の電流生産に関与する遺伝子発現の制御に重要な役割を果たしている可能性を見出した。これらの遺伝子機能とバイオフィルム形成，および電流生産能力との関係性を明らかにするため，関連する遺伝子の破壊株および過剰発現株を作製した。
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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
研究遂行に必要な変異株の作製とバイオフィルム観察のための基本的なシステム構築が完了したため，研究計画は概ね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度以降は，研究申請書に記した計画に加え，新たに見出した遺伝子（活性メチルサイクル関連遺伝子）がMR-1株のバイオフィルム形成と電流生産においてどのような機能を担っているのかについて，バイオフィルム構造の観察および分子生物学的手法を用いた解析によって明らかにする予定である。
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| Causes of Carryover |
論文掲載が遅れ，投稿料の支払いをH26年度中に行うことができなくなったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
投稿予定の論文掲載料，もしくは投稿前の英文校閲代として使用する予定である。
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Research Products
(2 results)
