| 研究課題/領域番号 |
20H02896
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分38020:応用微生物学関連
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
天知 誠吾 千葉大学, 大学院園芸学研究院, 教授 (80323393)
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| 研究分担者 |
山村 茂樹 国立研究開発法人国立環境研究所, 地域環境保全領域, 室長 (90414391)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2020年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
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| キーワード | ヨウ素酸呼吸 / 電子伝達鎖 / idr遺伝子 / 放射性ヨウ素 / 地下水汚染 / 銀担持ゼオライト / バイオレメディエーション / Idr / Pseudomonas sp. SCT / IdrABCD / ヨウ素 / Pseudomonas / ヘムタンパク |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ヨウ素酸（IO3-）呼吸細菌は、ヒトの必須元素ヨウ素の地球規模での循環に重要と考えられ、放射性ヨウ素129I汚染環境の修復への応用も期待される。これまでの研究から、ヨウ素酸呼吸には新規金属タンパク質複合体Idrが関与すること、また電子伝達鎖が３つに分岐するという、珍しい特徴を持つことがわかってきた。そこで本研究では、複数の遺伝子破壊株の作成により、ヨウ素酸呼吸に関わるタンパク質と電子伝達鎖の全容を解明する。また、核施設周辺で問題となっている地下水の129I汚染の修復を目標に、SCTを用いた模擬地下水からの129Iの回収・除去試験を行う。
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| 研究成果の概要 |
Pseudomonas sp. SCTのヨウ素酸呼吸に重要と予想される遺伝子の欠損変異株を複数作成し、その生育を観察した。その結果、ヨウ素酸呼吸条件で全く生育しない株、生育はするものの親株よりも遅れが生じる株などを取得することに成功した。これら欠損変異株の１つを用いて、idr遺伝子の転写に及ぼすヨウ素酸イオンとヨウ化物イオンの影響を調べた。また、Idrタンパク質を精製し、その分子量とサブユニット構造を予測した。さらに、地下水環境から分離されたヨウ素酸呼吸細菌Azoarcus sp. DN11と銀担持ゼオライトを用いて、ヨウ素をヨウ化銀（AgI）として効率よく回収・除去できることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ヨウ素酸呼吸は最近になって発見された細菌の嫌気呼吸様式で、脊椎動物の必須元素であるヨウ素の地球規模での循環に与える影響から注目を集めている。またヨウ素酸呼吸細菌は、地下水汚染が報告されている放射性ヨウ素（I-129）の回収・除去にも応用が期待される。本研究では2種類のヨウ素呼吸細菌を用いて、ヨウ素酸呼吸に重要な役割を演じる複数の遺伝子を同定し、その機能を予測した。また、ヨウ素酸呼吸反応を触媒するタンパク質の分子量とサブユニット構造を予測した。さらに、ヨウ素酸呼吸細菌を用いてヨウ素酸をヨウ化物に変換することで、I-129をヨウ化銀（AgI）として効率的に回収・除去できることを示すデータを得た。
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