| 研究課題/領域番号 |
20K21282
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分38:農芸化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 宮崎大学 |
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研究代表者 |
稲葉 丈人 宮崎大学, 農学部, 准教授 (00400185)
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| 研究分担者 |
井上 謙吾 宮崎大学, 農学部, 准教授 (70581304)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 葉緑体 / 光合成 / 発電 / 鉄還元細菌 / 鉄還元菌 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
持続可能な「再生可能エネルギー」の確保は、人類が解決すべき最重要課題の一つであり、国連サミット採択された「持続可能な開発目標（SDGs）」の一つにも掲げられている。太陽光発電や風力発電、バイオマス発電などすでに実用化されたものも多く存在するが、すべての人類が持続的に電力の恩恵を受け続けるためには、新たな電力シーズの発掘・探索は不可欠である。
申請者らは、新たな電力シーズを発掘するための挑戦的研究の対象として、植物の光合成電子伝達反応に着目した。本研究では、光合成で得た光エネルギーを電気エネルギーに直接変換する「光合成発電デバイス」の作製に挑戦する。
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| 研究成果の概要 |
光合成電子伝達反応は、光エネルギーを利用して水を酸化し、生じた電子と水素イオン濃度勾配を利用することで光エネルギーを化学エネルギーに変換する反応である。本研究では、光合成で得た光エネルギーを電気エネルギーに直接変換する「光合成発電デバイス」作製のための分子基盤確立を目指した。発電デバイスに必要な植物の光合成関連タンパク質を大腸菌で発現させて精製し、これらを用いて微生物による発電に必須のタンパク質への電子伝達能を調べた。その結果、植物の光化学系タンパク質フェレドキシンから微生物OmcZタンパク質への電子伝達を再現良く実現する方法を確立することができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
持続可能な「再生可能エネルギー」の確保は、人類が解決すべき最重要課題の一つであり、国連サミットで採択された「持続可能な開発目標（SDGs）」の一つにも掲げられている。すべての人類が持続的に電力の恩恵を受け続けるためには、新たな電力シーズの発掘・探索は不可欠である。本研究で得られた成果は、光合成で得た光エネルギーを電気エネルギーに直接変換する発電技術への応用が可能であり、持続可能な社会の構築に貢献しうるものである。
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