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水銀、カドミウム等重金属ファイトレメディエーションのためのバイオエンジニアリング

研究課題

研究課題/領域番号 19510094
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境技術・環境材料
研究機関北里大学

研究代表者

清野 正子  北里大学, 薬学部, 准教授 (30239842)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2008年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2007年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード環境修復技術 / ファイトレメディエーション / 環境技術 / 土壌汚染防止・浄化 / 有害化学物質 / 植物 / 育種学 / 土壌汚染
研究概要

本研究では、毒性が軽減された形の重金属を植物に高蓄積させるための新規バイオエンジニアリングを施すことにより、汚染地域の浄化と重金属のリサイクルを目指した次世代型低負荷環境修復技術を確立することを目的とした。トランスジェニック植物の作出に際しては、(1)細菌由来の重金属トランスポーター(MerC)の植物細胞膜局在化及び重金属輸送能の付与、(2) MerCの植物解毒器官である液胞膜局在化及び重金属液胞隔離(高蓄積)能の付与という二段階構想をもっている。細菌由来のMerCは無機水銀、カドミウムを細胞外から細胞内へ輸送するトランスポーターである。また、シロイヌナズナ由来のSNAREファミリーのSYP121 は細胞膜に、AtVAM3は液胞膜に特異的に局在する一回膜貫通型の膜タンパク質である。本研究では、MerCを細胞膜や液胞膜へ効率的に輸送させるために、輸送制御タグとしてSYP121またはAtVam3 を融合したmerC-SYP121、merC-AtVAM3融合遺伝子を作成し、植物ベクターpMAT137に組換え、常法に従いシロイヌナズナに形質転換した。次に作成した遺伝子組換え植物を用いて、ゲノムPCRにより目的遺伝子のゲノムへの組換え、RT-PCRにより目的遺伝子の発現をmRNA レベルでそれぞれ確認した。さらに遺伝子組換え植物体の水銀耐性および蓄積性について検討した結果、merC-SYP121、merC-AtVAM3 遺伝子組換えシロイヌナズナにおいて、水銀耐性は野生株とそれぞれほぼ同程度であったが、水銀蓄積性は野生株に比べそれぞれ有意に上昇した。以上の結果より、merC-SYP121、merC-AtVAM3遺伝子組換え植物体は、水銀耐性を低下することなく水銀高蓄積性を示し、水銀浄化に適していると考えられた

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] The MerE prote in encoded by transposon Tn21 is a broad m ercury transporter in Escherichia coli2009

    • 著者名/発表者名
      Masako Kiyono et. al.
    • 雑誌名

      FEBS Letters 583

      ページ: 1127-1131

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] The MerE protein encoded by transposon Tn21 is a broad mercury transporter in Escherichia coli2009

    • 著者名/発表者名
      Masako Kiyono, et. al (4)
    • 雑誌名

      FEBS Letters (in press)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 細菌の金属トランスポーターを利用したファイトレメディエーションのためのバイオエンジニアリング2008

    • 著者名/発表者名
      清野正子他6名
    • 雑誌名

      臨床環境医学 17(2)

      ページ: 108-117

    • NAID

      10025633466

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 細菌の金属トランスポーターを利用したファイトレメディエーションのためのバイオエンジニアリング2008

    • 著者名/発表者名
      清野正子, 他6名
    • 雑誌名

      臨床環境医学 17(2)

      ページ: 108-117

    • NAID

      10025633466

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 重金属のファイトレメディエーションのためのエンジニアリング2009

    • 著者名/発表者名
      清野正子ら他6名
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2009-03-22
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 重金属のファイトレメディエーションのためのエンジニアリング、フォーラム20082008

    • 著者名/発表者名
      岡由美子、清野正子ら他5 名
    • 学会等名
      衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2008-10-18
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 重金属のファイトレメデイエーションのためのエンジニアリング2008

    • 著者名/発表者名
      岡由美子ら, 他6名
    • 学会等名
      フォーラム2008 : 衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2008-10-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Tn21由来MerEのメチル水銀輸送に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      曽根有香ら, 他4名
    • 学会等名
      フォーラム2008 : 衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2008-10-17
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Tn21 由来MerEのメチル水銀輸送に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      曽根有香、清野正子ら他3名
    • 学会等名
      フォーラム2008 : 衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2008-10-07
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 水銀輸送体MerC 及びシンタキシンSNARE を利用した水銀高蓄積酵母の分子育種、フォーラム20072007

    • 著者名/発表者名
      清野正子ら他4 名
    • 学会等名
      衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2007-11-02
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 水銀輸送体MerC及びシンタキシンSNAREを利用した水銀高蓄積酵母の分子育種2007

    • 著者名/発表者名
      清野 正子
    • 学会等名
      フォーラム2007:衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2007-11-02
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] 重金属高蓄積性の形質転換体および重金属汚染の浄化法2008

    • 発明者名
      清野正子
    • 権利者名
      学校法人北里研究所
    • 出願年月日
      2008-08-15
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [産業財産権] 重金属高蓄積性の形質転換体および重金属汚染の浄化法2008

    • 発明者名
      清野正子
    • 権利者名
      学校法人北里研究所
    • 出願年月日
      2008-08-15
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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