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嫌気的自然環境で起こる有機汚染物質の脱塩素化反応を好気条件下で実現させる

研究課題

研究課題/領域番号 18K19881
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分64:環境保全対策およびその関連分野
研究機関京都大学

研究代表者

高塚 由美子  京都大学, エネルギー理工学研究所, 特定准教授 (70570810)

研究分担者 原 富次郎  京都大学, エネルギー理工学研究所, 特定教授 (70616193)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020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)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードポリ塩化ビフェニル / 還元的脱塩素化酵素 / 遺伝子組換え細菌 / ビタミンB12 / Dehalococcoides / ポリ塩化ビフェニル類 / 新機能性酵素 / 好気条件下 / 金属結合型ビタミンB12
研究成果の概要

ポリ塩化ビフェニル類(PCBs)の微生物浄化技術への活用が望まれる「嫌気下での還元的脱塩素化反応」を「好気下で実現する」世界初の革新的な生物触媒の創出を目的に、偏性嫌気性細菌のPCBs脱塩素化酵素を発現する遺伝子組換え細菌株を作製した。また、脱塩素反応の至適条件調査のために作製した、汚染原位置地下水にPCBsを添加した嫌気的モデルにおいて、PCBs濃度の顕著な減衰と2種類の脱塩素化細菌の存在を検出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

「高塩素型PCBsを好気的条件下で脱塩素化する新機能酵素の創出」は極めて挑戦的であり、国際的なPCBs浄化に喫緊な需要ある技術である。活性を示した遺伝子組換えPCBs脱塩素酵素の報告はまだ無く、本研究課題で作製した組換え酵素の反応を最適化し、さらに大気下で還元的脱塩素化を実現する新機能酵素を創生できれば、酸化的ビフェニル分解酵素群との併活用により、これまでにない効果的な手法で生物浄化技術にパラダイムシフトを起こすと期待できる。

報告書

(5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
  • 研究成果発表報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 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 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] コロンビア大学ラモントードハーティー地球観測所(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] シンガポール国立大学(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] コロンビア大学ラモントードハーティー地球観測所(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] シンガポール国立大学(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] コロンビア大学ラモント-ドハーティー地球観測所(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Draft genome sequence of the polychlorinated biphenyl degrader Comamonas testosteroni strain YAZ2, isolated from a natural landscape in the Tohoku region of Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Tomijiro Hara, Yumiko Takatsuka, Yuh Shiwa, Kenji Yokota
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 11 号: 1

    • DOI

      10.1128/mra.00806-21

    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Aerobic polychlorinated biphenyl-degrading bacteria isolated from the Tohoku region of Japan are not regionally endemic2022

    • 著者名/発表者名
      Tomijiro Hara, Yumiko Takatsuka
    • 雑誌名

      Canadian Journal of Microbiology

    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aerobic polychlorinated biphenyl-degrading bacteria isolated form the Tohoku region of Japan are not regionally endemic2021

    • 著者名/発表者名
      Tomijiro Hara and Yumiko Takatsuka
    • 雑誌名

      Canadian Journal of Microbiology(査読中)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Augmentation of an engineered bacterial strain potentially improves the cleanup of PCB water pollution2021

    • 著者名/発表者名
      Tomijiro Hara, Yumiko Takatsuka, Eiji Nakata, Takashi Morii
    • 雑誌名

      Microbiology Spectrum

      巻: 9 号: 3

    • DOI

      10.1128/spectrum.01926-21

    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Manual recursive mapping method for the draft genome sequence of Comamonas testosteroni strain YAZ22021

    • 著者名/発表者名
      Tomijiro Hara, Yumiko Takatsuka, Yuh Shiwa, Kenji Yokota, Tadasu Shin-i
    • 雑誌名

      figshare

    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] Recombinant bacterial catalysts are cooperatively capable of polychlorinated biphenyls degradation2019

    • 著者名/発表者名
      Yumiko Takatsuka, Tomijiro Hara
    • 学会等名
      ASM Microbe 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ポリ塩化ビフェニル類汚染地区に棲息する嫌気性微生物に関する調査2018

    • 著者名/発表者名
      高塚 由美子、原 富次郎、平野 竜行
    • 学会等名
      第70回(平成30年)日本生物工学会大会
    • 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: 2023-03-30  

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