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機能性バイオポリマー創出とその利用による水環境からの病原ウイルス除去に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 10450194
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 土木環境システム
研究機関東北大学

研究代表者

大村 達夫  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30111248)

研究分担者 福士 謙介  東北大学, 大学院・工学研究科, 講師 (30282114)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
13,200千円 (直接経費: 13,200千円)
2000年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
1999年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
1998年度: 6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
キーワードウイルス吸着タンパク質 / ポリオウイルスI型 / カプシドタンパク質 / アフィニティクロマトグラフィ / SDS-PAGE / ELISA法 / 活性汚泥 / タンパク質相互作用 / バイオポリマー / ウイルス / 吸着 / 細胞外タンパク質 / アフィニティークロマトグラフィー / 機能性 / タンパク質 / アミノ酸配列 / FPLC
研究概要

活性汚泥中の病原ウイルスの大部分は,汚泥フロックに吸着された形態で存在する。この汚泥フロックによるウイルス吸着には,汚泥細菌が産出するタンパク質系のバイオポリマーが深く関与していると考えられている。この吸着機構を応用した水環境からの新規な病原ウイルスの除去技術開発への手掛かりとして,ウイルス吸着能力を有するタンパク質を活性汚泥中から検索し,その諸性質を解明することを目的として本研究は行われた。
まず活性汚泥中細菌を好気培養させた培養液から,細菌外膜上のタンパク質を有機溶媒(N-ブタノール)または界面活性剤(chaps)により抽出した.次に,ポリオウイルスI型のカプシドタンパク質のうち抗原・抗体反応に関与する部分のペプチド配列を人工的に合成し,これをリガンドとしたアフィニティクロマトグラフィによって,抽出タンパク質の中からポリオウイルスと親和性の高いタンパク質(ウイルス吸着タンパク質)を分離した。このウイルス吸着タンパク質について,サイズエクスクルーションクロマトグラフィとSDS-PAGEによる分子量分布の推定を行ったところ,ウイルス吸着タンパク質は分子量110KDa程度および170kDa以上の2つのグループによって構成されることが分かった。ウイルス吸着タンパク質に対して,実際のポリオウイルスI型を用いたウイルス吸着試験を行ったところ,活性汚泥から抽出された雑多なタンパク質群に比べ,2倍以上もウイルス吸着性能に優れていた。さらに,陰イオン交換クロマトグラフィによる等電点推定の結果,ウイルス吸着タンパク質によるポリオウイルスI型の吸着は,静電的な結合力によるものではなく,疎水性結合力や水素結合力などのタンパク質問の特異的な相互作用に起因することが明らかとなった。以上の結果は,ウイルス吸着タンパク質を利用した水環境からの病原ウイルス除去技術の高い実現可能性を示すものである。

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] D.Sano,K.Fukushi,K.Yano,Y.Yoshida and T.Omura: "Enhanced Virus Recovery from Municipal Sewage Sludge with a Combination of Enzyme and Cation Exchange Resin"Water Science and Technology. Vol.43 No.2. 75-82 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kato,K.Fukushi and T.Omura: "Isolation of Virus-Binding Proteins Extracted from Activatesd Sludge Culture"Proceedings of 1st World Water Congress of the International Water Association. Vol.7. 30-31 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Fukushi,S.Kato,T.Antsuki and T.Omura: "Isolation of Copper-Binding Proteins from Activated Sludge Culture"Water Science and Technology. Vol.43(in press). (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 安附太郎,佐野大輔,福士謙介,大村達夫: "銅吸着能を有する活性汚泥中タンパク質の検索"環境工学研究論文集. 第37巻. 131-140 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐野大輔,福士謙介,大村達夫: "下水汚泥からのウイルス誘出を促進させる加水分解酵素の選択"土木学会第55回年次学術講演会講演概要集. (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 安附太郎,熊谷幸博,大村達夫: "銅添加培養された活性汚泥微生物が産出するタンパクの銅吸着能力評価"土木学会第55回年次学術講演会講演概要集. (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.Sano, K.Fukushi, K.Yano, Y.Yoshida and T.Omura: "Enhanced Virus Recovery from Municipal Sewage Sludge with a Combination of Enzyme and Cation Exchange Resin"Water Science and Technology. 43-2. 75-82 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kato, K.Fukushi and T.Omura: "Isolation of Virus-Binding Proteins from Activated Sludge Culture"Proceedings of 1st World Water Congress of the International Water Association. Vol.7. 30-31 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Fukushi, S.Kato, T.Antsuki and T.Omura: "Isolation of Copper-Binding Proteins from Activated Sludge Culture"Water Science and Technology. Vol.43 (in press). (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Antsuki, D.Sano, K.Fukushi and T.Omura: "Survey of Copper-Binding Proteins in the Activated Sludge Culture"Environmental Engineering Research. Vol.37 (in Japanese). 131-140 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.Sano, K.Fukushi and T.Omura: "Selection of Hydrolysis Enzyme for the Enhanced Elution of Enteric Viruses from Sewage Sludge"Proceedings of Japan Society of Civil Engineers Annual Meeting. (in Japanese). (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Antsuki, Y.Kumagai and T.Omura: "Evaluation of Copper-binding Capasity for Proteins Produced by Bacteria Incubated in the Activated Sludge Culture with Copper"Proceedings of JSCE Annual Meeting. (in Japanese). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.Sano,K.Fukushi,K.Yano,Y.Yoshida and T.Omura: "Enhanced Virus Recovery from Municipal Sewage Sludge with a Combination of Enzyme and Cation Exchange Resin"Water Science and Technology. Vol.43 No.2(in press). 75-82 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kato,K.Fukushi and T.Omura: "Isolation of Virus-Binding Proteins Extracted from Activatesd Sludge Culture"Proceedings of 1st World Water Congress of the International Water Association. Vol.7. 30-31 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Fukushi,S.Kato,T.Antsuki and T.Omura: "Isolation of Copper-Binding Proteins from Activatesd Sludge Culture"Water Science and Technology. Vol.43(in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 安附太郎,佐野大輔,福士謙介,大村達夫: "銅吸着能を有する活性汚泥中タンパク質の検索"環境工学研究論文集. 第37巻. 131-140 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 佐野大輔,福士謙介,大村達夫: "下水汚泥からのウイルス誘出を促進させる加水分解酵素の選択"土木学会第55回年次学術講演会講演概要集. (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 安附太郎,熊谷幸博,大村達夫: "銅添加培養された活性汚泥微生物が産出するタンパクの銅吸着能力評価"土木学会第55回年次学術講演会講演概要集. (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 渡部 徹,福士謙介,大村達夫: "河川流域における水利用システムを介した水系感染症アウトブレークの都市間伝播予測"土木学会年次講演会講演集. 第7巻. 16-17 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 加藤 聖,福士謙介,大村達夫: "アフィニティークロマトグラフィーによるウイルスカプシドタンパクと親和性の高い汚泥由来タンパク質の検索"土木学会年次講演会講演集. 第7巻. 118-119 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 佐野大輔,福士謙介,大村達夫: "Enzymatic Virus Elution (EVE法) による下水汚泥からの腸管系ウイルス誘出"土木学会年次講演会講演集. 第7巻. 120-121 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Sei Kato,Kensuke Fukushi,Tatuo Omura: "Search for Poliovirus-Complexing Proteins Isolated from Activated Sludge"大韓環境工学会秋季学術研究発表会. 第1巻. 107-108 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 佐野大輔、福士謙介、大村達夫: "下水汚泥からのウイルス誘出における多糖分解酵素の有効性" 土木学会年次講演会講演集. 第7巻. 4-5 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 渡部 徹、福士謙介、大村達夫: "病原ウイルスによる環境リスク評価に関する研究" 土木学会年次講演会講演集. 第7巻. 318-319 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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