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HCB分解代謝系に関与する遺伝子群の同定および土壌中における挙動

Research Project

Project/Area Number 17J00825
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied microbiology
Research InstitutionNational Agriculture and Food Research Organization (2018)
Tokyo University of Agriculture (2017)

Principal Investigator

伊藤 虹児  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境変動研究センター, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsデハロゲナーゼ / 好気性細菌 / ヘキサクロロベンゼン / ペンタクロロフェノール / 環境微生物学 / デハロゲナーゼ遺伝子 / 残留性有機汚染物質 / 放線菌 / Nocardioides sp. PD653
Outline of Annual Research Achievements

昨年度の研究実績を通じ、今後の研究の推進方策として①hcbA1およびhcbB3を有する細菌の環境中における分布の解析、②HCB脱塩素酵素の生化学的解析を抽出したが、そのうち当該年度では②の課題に於いて、異種間発現の宿主をRhodococcus erythropolis L88株としたことで、活性を有したHcbA1, HcbA2およびHcbA3の精製に成功し、in vitroでHCBからPCPへの脱塩素・水酸基付加反応を再構成することができた。興味深いことに、HcbA1はパートナーレダクターゼであるHcbA3に加え、HcbA2と共存することでより迅速にHCBを脱塩素した。一般的にtwo component-flavin diffusible monooxygenase (TC-FDM)では、flavin reductaseとflavin-dependent monooxygenaseの2コンポーネントで反応が触媒される。HcbA1とHcbA3もTC-FDMに分類されると考えられるが、3つ目のコンポーネントHcbA2が介在するという点から新規メカニズムの存在が示唆された。一方でHcbA1およびHcbA3の酵素反応速度パラメーターおよびHcbA2の役割については解明に至らなかった。また、当該年度では、PD653のPCP脱塩素酵素遺伝子hcbB3が誘導的であることを利用し、誘導基質でhcbB3を誘導したPD653を模擬PCP汚染土壌に混和することで、土壌中PCPの減少(減少率57±10.8%)を達成した。さらにPD653の基質特異性について調査し、Journal of Pesticide Scienceに投稿した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Identification of the novel <i>hcbB</i> operon catalyzing the dechlorination of pentachlorophenol in the Gram-positive bacterium <i>Nocardioides</i> sp. strain PD6532018

    • Author(s)
      Ito Koji、Takagi Kazuhiro、Matsushima Yoshitaka、Iwasaki Akio、Tanaka Naoto、Kanesaki Yu、Martin-Laurent Fabrice、Igimi Shizunobu
    • Journal Title

      Journal of Pesticide Science

      Volume: 43 Issue: 2 Pages: 124-131

    • DOI

      10.1584/jpestics.D17-089

    • NAID

      130006743027

    • ISSN
      1348-589X, 1349-0923
    • Year and Date
      2018-05-17
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Identification of the hcb gene operon involved in catalyzing aerobic hexachlorobenzene dechlorination in Nocardioides sp. strain PD653.2017

    • Author(s)
      Koji Ito, Kazuhiro Takagi, Akio Iwasaki, Naoto Tanaka, Yu Kanesaki, Fabrice Martin-Laurent and Shizunobu Igimi
    • Journal Title

      Applied and Environmental Microbiology

      Volume: 83 Issue: 19 Pages: 1-17

    • DOI

      10.1128/aem.00824-17

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 好気的HCB脱塩素分解菌Nocardioides sp. PD653の基質特異性に関する研究2019

    • Author(s)
      伊藤虹児、髙木和広、片岡良太、清田洋正、岩崎昭夫
    • Organizer
      日本農薬学会第44回大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] POPs分解酵素遺伝子とバイオレメディエーションへの応用2018

    • Author(s)
      伊藤虹児、髙木和広
    • Organizer
      第36回農薬環境科学研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] グラム陽性細菌Nocardioides sp. PD653株由来新奇PCP分解酵素遺伝子の同定2017

    • Author(s)
      伊藤虹児、髙木和広、松島芳隆、岩崎昭夫、田中尚人、兼崎友、Fabrice Martin-Laurent、五十君靜信
    • Organizer
      日本農薬学会 第37回農薬製剤・施用法、第35回農薬環境科学 合同シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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