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高温性ラン藻の炭酸固定能の強化と炭酸ガスの有機資源化への利用

研究課題

研究課題/領域番号 07555254
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分試験
研究分野 生物・生体工学
研究機関東京大学

研究代表者

五十嵐 泰夫  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (90114363)

研究分担者 斉木 博  電力中央研究所, バイオラクノロジー特別研究所, 室長
石井 正治  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (30193262)
児玉 徹  東京大学, 農学部, 教授 (30011901)
研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
7,400千円 (直接経費: 7,400千円)
1996年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1995年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
キーワードラン藻 / 炭酸固定 / フィコシアニン / 炭酸ガス / 炭酸同定 / RubisCO / 有機資源 / 廃棄ガス
研究概要

高温性ラン藻Chroococcidiopsis sp.TS-821株の高濃度培養の条件を1リッター容のフォトバイオリアクターを用いて以下の様に決定した。
光量:18Wx2から始め、OD=0.4付近で18Wx3にする
培地:欠乏する成分について2倍の濃度で培養を始め、OD=0.7付近でその成分を添加して4倍にする。
次に、確立された高濃度培養において、固定された炭酸ガスが菌体内でどの様な成分になっているのかを知ることを目的として実験を行った。得られた菌体を用いて、蛋白質・糖・脂質の各成分を分析した。蛋白質はアルカリ処理の後Lowry法により、糖はフェノール硫酸法により、脂質は凍結乾燥菌体からクロロホルムで抽出される成分量により定量した。その結果、蛋白質・糖・脂質は凍結乾燥菌体成分中それぞれ49%、37%、12%を占めていることが明らかとなった。
上記研究遂行の途上、凍結乾燥菌体を緩衝液に懸濁した後、再び遠心分離に供し菌体だけを回収しようとした。その際、得られた遠心上清が濃青色を呈していたため、この成分に関してさらに詳細に分析した。本遠心上清の可視吸光スペクトル特性からフィコシアニンの存在が推定された。そこで、この遠心上清をFPLCシステムを用いたSuperose-6次いでMono-Qカラムクロマトグラフィーに供した。この操作により、青色を呈する蛋白性物質を電気泳動的に単一にまで精製することができた。培養液500mlから5.42mgの青色物質が精製された。SDS-PAGEによる分析から、本蛋白質は2つのサブユニットから成っていることが示された。さらに吸光・蛍光スペクトルの特性から、本蛋白質はフィコシアニンであろうと推定された。
上記の2つのサブユニットそれぞれのN末端アミノ酸配列を20残基まで決定し、その配列と相同性を有する蛋白質をSwiss Data Bankで検索した所、本蛋白質の配列は他の菌株由来のフィコシアニンの配列と極めて高い相同性を示した。このことから青色蛋白質はフィコシアニンであることが明らかとなった。

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (4件)

  • [文献書誌] Nobuhiro R.Hayashi: "Effect of carbon,djexide concentration on the growth and Rubisco actiuity of a thermophilic cyanobacterium,Chroococcidiopsis sp,Strain TS-821" J.Ferment. Bioeng.80. 507-509 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nobuhiro R.Hayashi, Tatsuya Ishida, Yuwadee Peerapornpisal, Yasuo Igarashi, and Tohru Kodama: "Effect of carbon dioxide concentration on the growth and Ruhis co activity of a thermophilic cyanobacterium, chroococcidiopsis sp. strain TS-821" Journal of Fermentation and Bioengineering. 80 (5). 507-509 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi et. al.: "Eflect of CO_2 on the Growith and Rabisco Activity of a Thermophilic Cycnobacterion, Chroococcidiopsis sp Stran TS-821" J. Ferment Bioeng.,. 80. 507-509 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Yaguchi et. al.: "A Non-radiocsotopic Anion-exchange Chromotographic Methed to sineasure the Specisicity Facter" Biosci. Biotech. Biochem.,. 60(印刷中). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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