| 研究課題/領域番号 |
18K14560
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分41050:環境農学関連
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
上村 直史 長岡技術科学大学, 工学研究科, 助教 (50646528)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | リグニン / フェルラ酸 / バニリン酸 / センサー / 樹木 / バクテリア / 蛍光タンパク質 / 転写制御 / 木片 / センサーバクテリア / 芳香族化合物 |
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| 研究成果の概要 |
環境中でのリグニン分解を明らかにするツールの開発を目指し、リグニン由来化合物を検出すセンサーバクテリアを作出した。リグニン由来化合物のモデル分解菌であるSphingobium sp. SYK-6株を宿主とし、本株の転写制御システムとGFPを用いてセンサーを開発した。
フェルラ酸・バニリン酸のセンサーは500 nM、10μM以上のフェルラ酸・バニリン酸に応答した。また、トランスクリプトーム解析で得た知見を用いてβ-1型二量体、ピノレジノール、アセトバニロンのセンサーを構築した。
センサーバクテリアは液体試料だけでなく腐朽木片にも応答したことから、多様な環境試料への適用性が認められた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
リグニンは「真菌等による低分子化分解」と「生成した芳香族化合物のバクテリアによる代謝」を経て無機化されるが、環境中での実態は未だ明らかにされていない。本研究で作出したセンサーバクテリアは、液体試料を標的としたセンサーとは異なり木片といった固体試料にも適用ができたことから、土壌環境分析にとどまらず、樹木の腐朽を動的かつ部位特異的に解析する新たなツールになり得ると期待される。
バニリン酸はポリマー原料としても有望であり、バニリン酸センサーを応用することによりリグニンからのバニリン酸生産能を高めた変異体の作出がハイスループット化され、低炭素社会の構築を促進できる。
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