研究課題
挑戦的萌芽研究
環境を光によって浄化する大腸菌の作製を目指して、光駆動型イオンポンプ膜蛋白質である微生物型ロドプシンと、様々な薬物を膜輸送できる多剤排出蛋白質を大腸菌細胞内で共役させ、薬物輸送を光によって駆動することを試みた。その結果、大腸菌内では、Na+を介した共役が有利であることを見出した。また、環境浄化大腸菌作製に有用と考えられる、強い内向きH+ポンプ活性を持った微生物型ロドプシンを南極で単離された真正細菌から見出した。
細菌の細胞膜には種々の物質輸送蛋白質が存在する。本研究では、微生物型ロドプシンと多剤排出蛋白質の２種の蛋白質に注目した。微生物型ロドプシンは、光をエネルギー源として細胞膜を隔てたH+やNa+の濃度勾配を作り出すことができる。一方、多剤排出蛋白質は、これらのイオン濃度勾配を利用して、様々な薬物を膜輸送できる。これらを組み合わせることで、太陽光をエネルギー源として、環境中の様々な薬物を細胞内へ蓄積する「環境浄化細菌」を作製できる可能性がある。この作製のために、1)薬物輸送の効率を高める方法の検討、2)既存の微生物型ロドプシンの機能強化、3)高い機能を持つ微生物型ロドプシンの探索を行った。
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Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics
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BBA-BIOENERGETICS
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120006366475
