| 研究課題/領域番号 |
20K05789
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 京都府立大学 |
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研究代表者 |
渡部 邦彦 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (90184001)
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| 研究分担者 |
増村 威宏 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (50254321)
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | トリ羽毛分解 / 好熱性細菌 / プロテアーゼ / 膜小胞 / タンパク質酸化還元酵素 / バイオポリマー / 羽毛分解 / プロテインオキシドレダクターぜ / トリ羽毛 / 産業廃棄物 / ジスルフィドオキシドレダクターぜ / タンパク質ジスルフィドオキシドリダクターゼ / ジスルフィドオキシドレダクターゼ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
産業廃棄物として大量に排出されるトリ羽毛が効率的に分解できないことが問題点であり、本研究はこの問題解決に対処する。そのために申請者が発見・単離した好熱性細菌Meiothermus ruber H328株を用いる。この菌株は既にトリ羽毛を強力に分解することが判っているが、さらに本菌株により産生されることを見出した細菌膜小胞が、酵素タンパク質に驚異的な変性剤耐性を付与する性質を利用し、まずケラチン分解性プロテアーゼとタンパク質ジスルフィドオキシドレダクターゼに焦点を絞り膜小胞表層提示の後、トリ羽毛分解の更なる効率化に応用するものである。
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| 研究成果の概要 |
有馬温泉土壌から単離された好熱性細菌 Meiothermus ruber H328株を用いて、トリ羽毛分解の向上を試みた。まず、同菌株が産生する膜小胞の量を増加させるため、degP遺伝子の破壊を行い約3倍程度の膜小胞量の増加を示すことに成功した。次に、膜小胞 の細胞表層に多量に存在するS-layerタンパク質 (SlpA)を足場に、膜小胞上での局在が確認できていない、しかしケラチン分解に関与するprotein oxidoreductase (Pdo7)を融合させた株 (SP株 ) を作成し、膜小胞表面への提示を試み成功している。加えて、羽毛分解物のバイオポリマーとしての有用性も確認している。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
好熱性細菌によるトリ羽毛分解はこれまでに例がなく、H328株が産業廃棄物であるトリ羽毛を有効に分解できるツールであることを示すことができたことは、社会的意義を証明することができたと考えている。さらに、細菌では想像していなかった膜小胞という新規な放出現象を、このトリ羽毛分解を通じて確認することができ充分な検証を施しており、学術的意義についても大変高い研究であったと考えている。さらに、異なる分野の研究者と、バイオポリマーとしての道を開いたことは、今後のトリ羽毛分解物の有用性の確認に繋がり、今後の更なる研究の発展に道をつける研究であったと考えている。
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