| 研究課題/領域番号 |
21H02111
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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 | 東京薬科大学 |
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研究代表者 |
高妻 篤史 東京薬科大学, 生命科学部, 助教 (20634471)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
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| キーワード | 微生物電気化学 / バイオフィルム / 細胞外電子伝達 / 発現制御 / 微生物電気合成 / Shewanella / 微生物電気化学システム / 電気化学活性細菌 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、微生物電気化学システムの効率向上において鍵となる電気化学活性バイオフィルム（EABF）の形成と活性を制御するための手法を確立することを目的とする。これまでに、申請者はEABのモデルであるShewanella oneidensis MR-1株において、EABFの制御に重要な細胞内シグナル物質（c-di-GMPおよびcAMP）を同定しているが、これらの物質が関与するシグナル伝達系は十分に解明されていない。そこで本研究では、MR-1株におけるc-di-GMPとcAMPのシグナル伝達系を同定し、EABFの制御機構を明らかにするとともに、これらのシグナルを利用してEABFの高機能化を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、次世代の物質・エネルギー変換システムとして期待される微生物電気化学システムに着目し、その効率向上において鍵となる電気化学活性バイオフィルム（EABF）の形成と活性を制御するための知的・技術的基盤の確立を行った。具体的には、Shewanella oneidensis MR-1株のEABF形成を活性化するシグナル伝達系を解析し、新規転写因子を同定するとともに、本シグナル伝達系を電極電位依存的に活性化することによりEABFの形成を促進させる技術を開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では電気化学活性細菌に特有と考えられる環境認識・応答メカニズムの一端を明らかにし、さらにそのメカニズムを応用したバイオフィルム制御技術を開発した。これらの成果は微生物における未知の生理機能と生存戦略の解明につながるだけでなく、産業利用上重要な微生物電気化学プロセスの高効率化にも寄与するものであり、学術的、社会的に意義あるものといえる。
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