| 研究課題/領域番号 |
07808063
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
環境保全
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| 研究機関 | 東北学院大学 |
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研究代表者 |
遠藤 銀朗 東北学院大学, 工学部, 教授 (80194033)
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| 研究分担者 |
ISHIBASHI Yoshinobu Tohoku Gakuin University, Dept.of Civil Engineering, Professor (10111246)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
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| 配分額 *注記 |
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1996年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1995年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
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| キーワード | 重金属除去 / 水銀膜輸送遺伝子 / ポリリン酸キナーゼ遺伝子 / 共クローニング / 遺伝子工学 / heavy metal / mercurials / genetic engineering / plyphosphate / gene cloning / stable expression |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、一般に細菌がポリリン酸を蓄積するにあたってリン酸イオンの膜輸送とポリリン酸の合成の際にリン酸とMg^<2+>およびCa^<2+>のような2価の陽イオンとが結合して安定化することに注目し、同じ2価の陽イオンであるHg^<2+>,Cd^<2+>,Cu^<2+>等の重金属をポリリン酸に結合することによって不溶化して重金属による細胞毒性の緩和とそれによる高度蓄積の可能性を引出し、リン酸と重金属イオンとの同時除去の技術開発の可能性を探索することである。
本研究ではまずはじめに細菌の水銀イオンおよびカドミウムイオン耐性に関係するプラスミドの特性について明らかにした。次に、リン酸細胞膜輸送に関与する遺伝子群を安定して発現しうる大腸菌株を探索しそれを宿主としてクローニングを行った。さらにPseudomonas属細菌の水銀耐性遺伝子オペロンとリン酸膜輸送およびポリリン酸合成に関与する遺伝子群を同一の大腸菌細胞にクローニングすることを試み(以下これを共クローニングと呼ぶ)、それによる水銀イオンとポリリン酸との結合顆粒を細胞内に形成させることによる水銀とリンとの同時除去の可能性を探索する評価する研究を行なった。これらの研究より次のような結果を得た。
(1)カドミウム耐性オペロンの転写調節遺伝子であるcadC遺伝子はレプレッサー遺伝子であることを明らかにできた。
(2)大腸菌のリン酸細胞膜輸送系遺伝子群およびKlebshera属細菌のポリリン酸合成遺伝子を大腸菌用発現ベクターに組み入れ、さらにそれを3種類の大腸菌宿主に形質転換することによって高度ポリリン酸蓄積大腸菌を得た。
(3)毒性重金属の代表として無機水銀(Hg^<2+>)およびメチル水銀((H_3Hg^+)を選び、これらを細胞内に特異的に能動輸送する遺伝子群をPsedomonasu属細菌のプラスミドから発現ベクタープラスミドを用いて大腸菌にクローニングし、同時にこれらの水銀化合物の無毒化遺伝子群を欠損させることによって水銀化合物に対するハイパーセンシティブな大腸菌を分子育種した。
(4)共クローニング細菌株によって水銀とリン酸を同時除去できる可能性を知り得た。
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