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細菌を用いた新規ヒ素検出・定量システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K14333
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 土木環境システム
研究機関東北学院大学

研究代表者

宮内 啓介  東北学院大学, 工学部, 教授 (20324014)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードヒ素 / 検出システム / バイオセンサー / ヒ素耐性遺伝子群 / ヒ素濃度測定 / レポーター遺伝子 / ArsR / ヒ酸 / 亜ヒ酸 / Rhodococcus / 転写制御 / 測定
研究成果の概要

細菌のヒ素耐性遺伝子群とその転写制御系を用いた水環境中のヒ素検出システムを開発した。亜ヒ酸存在下で転写抑制を解く転写制御因子ArsRとそれが結合するプロモーター領域を用いたレポータープラスミドを構築し、宿主細菌に導入することで、水溶液中のヒ酸及び亜ヒ酸を検出可能な系を構築した。さらに、ヒ素の排出ポンプ遺伝子を含む遺伝子群の破壊株を用いることでヒ素に対する感度を上昇させること、リン酸存在下で測定することで亜ヒ酸のみに反応する系を構築することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

サンプルと混合してインキュベートし発光量を測定するだけで、環境基準値以下の濃度のサンプルでも亜ヒ酸を検出可能な系を構築することができた。また、既知のヒ酸還元酵素遺伝子以外にもヒ酸還元に関与している遺伝子の存在が示唆されるなど、細菌とヒ素の関わりに関する新たな知見を得ることができた。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2017 2016

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] 細菌を用いたヒ酸及び亜ヒ酸検出システムの構築2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤舜、荒井祐哉、富田尚樹、遠藤銀朗、宮内啓介
    • 学会等名
      土木学会東北支部技術研究発表会
    • 発表場所
      東北工業大学(宮城県・仙台市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Rhodococcus 属細菌を用いたヒ素検出システムの構築2016

    • 著者名/発表者名
      富田 尚樹, 荒井 佑哉, 佐藤 舜, 庄司 有理 , 平間 知之, 福田 雅夫, 遠藤 銀朗, 宮内 啓介
    • 学会等名
      日本生物工学会
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県・富山市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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