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微生物を利用した新規ナノ半導体合成法の開発とその光および電気制御

研究課題

研究課題/領域番号 18K05391
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分38020:応用微生物学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

野尻 正樹  大阪大学, 理学研究科, 講師 (20333346)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020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)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード金属ナノ粒子 / バイオテクノロジー / 微生物合成 / 脱窒 / 環境浄化
研究成果の概要

本研究は,低毒性半導体量子ドットを微生物が持つ導電性ナノワイヤー(繊毛)を介して付着させ,まだ報告例のない「低毒性のカルコパイライト系半導体ナノ粒子の微生物を用いた合成方法」の確立を目指した。本研究目的達成のために有用な微生物 (Thiobacillus種)の培養からカルコパイライト系半導体の材料になる硫化物イオンを蓄積する条件を検討し、主に電子供給源としての黄鉄鉱(FeS)から酸化反応、ならびにアミノ酸システインにより得る条件で良好な手応えを得た。また、さらなる培地添加硫黄源と金属イオンの検討を行い、有意な半導体候補となり得るナノ粒子の予備的な合成方法を確立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在の我が国は,半導体産業革命期である.その中で「低毒性のカルコパイライト系半導体」はまだ未知の可能性を秘めた非常に伸びしろのある材料である.ABC2型に限らず,他にも様々な元素の組合せや,半導体結晶内にさらに遷移金属をドープして新たな物性を発現させる試みなどもさかんに行われている.そういった背景のもと本研究課題遂行によりカルコパイライト系半導体の微生物合成に関わるノウハウが蓄積されることは社会的に非常に意義深く,その合成に関わる技術分野に大きなインパクトを与える.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] ランタニド金属含有アルコール脱水素酵素の生理的電子受容体シトクロム <i>c</i><sub>553</sub> の結晶化と予備的X線回折実験2021

    • 著者名/発表者名
      Takeo Sumi, Masaki Nojiri
    • 雑誌名

      SPring-8/SACLA利用研究成果集

      巻: 9 号: 1 ページ: 52-55

    • DOI

      10.18957/rr.9.1.52

    • NAID

      130007976089

    • ISSN
      2187-6886
    • 年月日
      2021-01-28
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] シィンバイオレメディエーションと新・生物無機化学2021

    • 著者名/発表者名
      野尻正樹
    • 雑誌名

      月刊アグリバイオ

      巻: 5 ページ: 49-51

    • NAID

      40022574249

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 六量体銅含有亜硝酸還元酵素におけるブルー銅含有N末端ドメインの機能的洞察とその変異体予備X線回折実験2020

    • 著者名/発表者名
      Saori Ikebuchi, Felicia Shirota, Masaki Nojiri
    • 雑誌名

      SPring-8/SACLA利用研究成果集

      巻: 8 号: 1 ページ: 84-87

    • DOI

      10.18957/rr.8.1.84

    • NAID

      130007969657

    • ISSN
      2187-6886
    • 年月日
      2020-01-22
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 酸化還元酵素における分子間電子移動メカニズムの解析:金属活性中心幾何構造の制約起源に関わる構造基盤2019

    • 著者名/発表者名
      Masaki Nojiri
    • 雑誌名

      SPring-8/SACLA利用研究成果集

      巻: 7 号: 2 ページ: 172-176

    • DOI

      10.18957/rr.7.2.172

    • NAID

      130007969566

    • ISSN
      2187-6886
    • 年月日
      2019-08-29
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 高度好熱菌由来の銅含有亜硝酸還元酵素の構造と機能的洞察2019

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Yoneda, Kazuya Horibe, Masaki Nojiri
    • 雑誌名

      SPring-8/SACLA利用研究成果集

      巻: 7 号: 2 ページ: 197-200

    • DOI

      10.18957/rr.7.2.197

    • NAID

      130007969573

    • ISSN
      2187-6886
    • 年月日
      2019-08-29
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 銅亜硝酸還元酵素触媒反応におけるプロトン共役電子移動機構2020

    • 著者名/発表者名
      越山 達貴、米田 涼平、堀部 和也、山本 祐輔、亀井 美佐、舩橋 靖博、野尻 正樹
    • 学会等名
      第14回バイオ関連化学シンポジウム2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 新規な銅含有亜硝酸還元酵素の立体構造と触媒反応におけるバリエーション2019

    • 著者名/発表者名
      米田涼平、堀部和也、越山達貴、山本祐輔、石原可奈子、永田智大、舩橋靖博、平大輔、野尻正樹
    • 学会等名
      第46回 生体分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 希土類金属含有アルコール脱水素酵素における触媒反応機構2019

    • 著者名/発表者名
      墨岳夫、市田尚久、舩橋靖博、平大輔、野尻正樹
    • 学会等名
      第13回バイオ関連科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 硫化鉄酸化細菌由来の新規なマルチ銅酸化酵素の構造と機能2019

    • 著者名/発表者名
      山本祐輔、越山達貴、舩橋靖博、野尻正樹
    • 学会等名
      第13回バイオ関連科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規な希土類金属アルコール脱水素酵素の構造と機能2019

    • 著者名/発表者名
      墨岳夫、市田尚久、舩橋靖博、平大輔、野尻正樹
    • 学会等名
      第92回生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 多核金属硫黄活性中心モデル酵素を用いた前生物学化学反応の探索2019

    • 著者名/発表者名
      加登大河、墨岳夫、舩橋靖博、野尻正樹
    • 学会等名
      第92回生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Nickel-Metallothionein as a Minimum Multinuclear Metalloenzyme Model2019

    • 著者名/発表者名
      Taiga KATO, Takeo SUMI, Yasuhiro FUNAHASHI, Masaki NOJIRI
    • 学会等名
      The 29th Symposium on Role of Metals in Biological Reactions, Biology and Medicine (SRM2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Proton-coupled Electron Transfer for Copper Nitrite Reductase and its Metal-Substituted Proteins2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki KOSHIYAMA, Yusuke YAMAMOTO, Ryohei YONEDA, Kazuya HORIBE, Kanako ISHIHARA, Yasuhiro FUNAHASHI, Masaki NOJIRI
    • 学会等名
      The 29th Symposium on Role of Metals in Biological Reactions, Biology and Medicine (SRM2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structural and Mechanistic Insights into the Stabilization for High-valent Oxo-Iron species and Enzymatic Acitivity on the Hemoproteins2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki MIYAGUCHI, Wan WEIGZONG, Yuki KIKUI, Yasuhiro FUNAHASHI, Masaki NOJIRI
    • 学会等名
      The 29th Symposium on Role of Metals in Biological Reactions, Biology and Medicine (SRM2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of the Lanthanide-containing Alcohol Dehydrogenase and its Physiological Redox Partner, Cytochrome c5532019

    • 著者名/発表者名
      Takeo SUMI, Naohisa ICHIDA, Yasuhiro FUNAHASHI, Masaki NOJIRI
    • 学会等名
      The 29th Symposium on Role of Metals in Biological Reactions, Biology and Medicine (SRM2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of the Multicopper Oxidase Complex from the bacterium, Thiobacillus denitrificans2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke YAMAMOTO, Tatsuki KOSHIYAMA, Yasuhiro FUNAHASHI, Masaki NOJIRI
    • 学会等名
      The 29th Symposium on Role of Metals in Biological Reactions, Biology and Medicine (SRM2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 希土類金属含有アルコール脱水素酵素のキャラクタリゼーション2018

    • 著者名/発表者名
      墨岳夫、市田尚久、砂川琢己、舩橋靖博、平大輔、野尻正樹
    • 学会等名
      第45回生体分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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