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レアメタルの持続可能な利用を目的としたモリブデンの生物学的濃縮・回収技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K19042
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分31:原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
研究機関東北大学

研究代表者

簡 梅芳  東北大学, 環境科学研究科, 助教 (20533186)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワードレアメタル / 生物濃縮 / モリブデン / 微生物工学 / 酵母 / 微生物
研究成果の概要

持続可能なレアメタル資源利用の実現に向け、レアメタルの生物学的濃縮技術の開発を行った。成果として、1、金属応答遺伝子を探索し、水銀耐性細菌MB1株の有機水銀分解酵素MerB3は生物学的水銀解毒剤になる可能性を見出した。2、水銀耐性細菌MB24株は水銀とヒ素の解毒遺伝子群を特殊な構造で併せ持つことを明らかにした。上記の成果をそれぞれ英文論文として投稿・掲載した。3、モリブデン吸着タンパクを酵母の細胞表面に発現させ、モリブデンに優れた吸着性を示す酵母を作製した。また、酵母を固定化することで吸着量がさらに上昇することを確認した。上記の成果を日本農芸化学会、細菌学会、国際生物冶金会議にて発表を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の遂行により、金属に応答を示す微生物の機能を探索・利用することで、その金属を特異的に回収・濃縮する生物学的な金属回収技術の基盤が確立できた。モリブデンを最初のターゲットとして試みたが、本研究により構築した技術に基づき、金属吸着効率の向上、他の金属吸着への応用、微生物利用システムのデザインなど、さらなる発展のシーズになり、これらの研究成果の蓄積による生物学的金属濃縮・回収の実現が期待できる。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] 台湾国立海洋大学/台湾中央研究院生物多様性研究センター(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification of A Novel Arsenic Resistance Transposon Nested in A Mercury Resistance Transposon of Bacillus sp. MB242019

    • 著者名/発表者名
      Mei-Fang Chien, Ying-Ning Ho, Hui-Erh Yang, Masaru Narita, Keisuke Miyauchi, Ginro Endo and Chieh-Chen Huang
    • 雑誌名

      Microorganisms

      巻: 7 号: 11 ページ: 566-576

    • DOI

      10.3390/microorganisms7110566

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] MerB3, an organomercurial lyase of Bacillus as an antidote against organomercurial poisoning2019

    • 著者名/発表者名
      Mei-Fang Chien, Ying-Ning Ho, Hui-Tzu Lin, Kuo-Hsing Lin, Ginro Endo, Chieh-Chen Huang
    • 雑誌名

      Journal of Environmental Biotechnology

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Molybdate recovery using immobilized bioengineered Saccharomyces cerevisiae2019

    • 著者名/発表者名
      Audrey Stephanie, Mei-Fang Chien, Naoya Ikeda, Chihiro Inoue
    • 学会等名
      The International Biohydrometallurgy Symposium 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Potential of molybdenum recovery by genetically engineered yeast2019

    • 著者名/発表者名
      Mei-Fang Chien, Audrey Stephanie, Naoya Ikeda, Chihiro Inoue
    • 学会等名
      第13回細菌学若手コロッセウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] BIOENGINEERING OF A STABLE MOLYBDATE BINDING SYSTEM USING Saccharomyces cerevisiae2019

    • 著者名/発表者名
      Audrey Stephanie, Mei-Fang Chien, Naoya, Ikeda, Kengo Kubota, Chihiro Inoue
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2021-02-19  

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