遺伝子工学技術を駆使した高度水素生産に有用な遺伝子の網羅的探索および機能向上化

• 研究課題/領域番号: 22780070
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用微生物学
• 研究機関: 九州工業大学
• 研究代表者: 前田 憲成 九州工業大学, 大学院・生命体工学研究科, 准教授 (00470592)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2010年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 水素ガス / バイオテクノロジー / 遺伝子工学 / 生体機能利用 / 代謝工学 / 水素 / 微生物 / 遺伝子機能解析 / 発酵

研究概要

本研究は、次世代エネルギーとして期待されている水素ガスの高度生産化を最終目的としている。本研究期間中では、大腸菌の水素生成機構を完全に理解するために、大腸菌の変異株ライブラリーを用いた網羅的探索を行った。その結果、機能が明らかにされていない遺伝子などが水素生成に関与していることなどを突き止めた。さらに、大腸菌におけるグリセロールからの水素発酵におけるヒドロゲナーゼの機能についても追究した。

研究成果

• [雑誌論文] Influence of Escherichia colihydrogenases on hydrogen fermentation from glycerol (2013)
  • 著者名/発表者名: V. Sanchez-Torres, M. Z. Mohd Yusoff, C.Nakano, T. Maeda, H.I. Ogawa, T. K. Wood
  • 雑誌名: International Journal of Hydrogen Energy 巻: Vol.38, No.10 ページ: 3905-3912
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2013.01.031
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of Escherichia coli hydrogenases on hydrogen fermentation from glycerol (2013)
  • 著者名/発表者名: Viviana Sanchez-Torres
  • 雑誌名: International Journal of Hydrogen Energy 巻: 38 号: 10 ページ: 3905-3912
  • DOI: 10.1016/j.ijhydene.2013.01.031
  • 査読あり
• [雑誌論文] Uncharacterized Escherichia coli proteins YdjA and YhjY are related to biohydrogen production (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Z. Mohd Yusoff, T. Maeda, V. Sanchez-Torres, H. I. Ogawa, Y. Shirai, T. K. Wood
  • 雑誌名: International Journal of Hydrogen Energy 巻: Vol.37, No.23 ページ: 17778-17787
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2012.08.115
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bioconversion of glycerol for bioethanol production using isolated Escherichia coli SS1 (2012)
  • 著者名/発表者名: S. N. Suhaimi, L.-Y. Phang, T. Maeda,S. Abd-Aziz, M. Wakisaka, Y. Shirai, M. A. Hassan
  • 雑誌名: Brazilian Journal of Microbiology 巻: Vol.43, No.2 ページ: 506-516
  • NAID: 120006452530
  • URL: http://dx.doi.org/10.1590/S1517-83822012000200011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrogen production by recombinant Escherichia coli strains (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Maeda, V. Sanchez-Torres, T. K. Wood
  • 雑誌名: Microbial Biotechnology 巻: Vol.5, No.2 ページ: 214-225
  • URL: http://dx.doi.org/10.1111/j.1751-7915.2011.00282.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Uncharacterized Escherichia coli proteins YdjA and YhjY are related to biohydrogen production (2012)
  • 著者名/発表者名: Mohd Zulkhairi Mohd Yusoff
  • 雑誌名: International Journal of Hydrogen Energy 巻: 37 号: 23 ページ: 17778-17787
  • DOI: 10.1016/j.ijhydene.2012.08.115
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bioconversion of glycerol for bioethanol production using isolated Escherichia coli SS1 (2012)
  • 著者名/発表者名: Sheril Noriana Suhaimi
  • 雑誌名: Brazilian Journal of Microbiology 巻: 43 号: 2 ページ: 506-516
  • DOI: 10.1590/s1517-83822012000200011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrogen production by recombinant Escherichia coli strains (2012)
  • 著者名/発表者名: Toshinari Maeda, Viviana Sanchez-Torres, Thomas K.Wood
  • 雑誌名: Microbial Biotechnology 巻: 5 号: 2 ページ: 214-225
  • DOI: 10.1111/j.1751-7915.2011.00282.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quorum quenching quandary : resistance to antivirulence compounds (2012)
  • 著者名/発表者名: Toshinari Maeda, Rodolfo Garcia-Conrtreas, Mingming Pu, Lili Sheng, Luis Rene Garcia, Maria Tomas, Thomas K.Wood
  • 雑誌名: The ISME Journal 巻: 6 号: 3 ページ: 493-501
  • DOI: 10.1038/ismej.2011.122
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高度水素生産菌株を活用した迅速な安全性評価技術の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 前田憲成、 有吉弘貴、 高柳聖、 尾川博昭
  • 雑誌名: 用水と廃水 巻: 53巻 ページ: 458-464
  • NAID: 40018862436
  • 査読あり
• [雑誌論文] Purification and characterization of a serine protease secreted by Brevibacillus sp.KH3 for reducing waste activated sludge and biofilm formation (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshinari Maeda
  • 雑誌名: Bioresource Technology 巻: VOL.102 号: 22 ページ: 10650-10656
  • DOI: 10.1016/j.biortech.2011.08.098
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高度水素生産菌株を活用した迅速な安全性評価技術の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 前田憲成, 有吉弘貴, 高柳聖, 尾川博昭
  • 雑誌名: 用水と廃水 巻: 53 ページ: 458-464
  • NAID: 40018862436
  • 査読あり
• [雑誌論文] Global regulator H-NS and lipoprotein NlpI influence production of extracellular DNA in Escherichia coli (2010)
  • 著者名/発表者名: Sanchez-Torres Viviana
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: Vol.401 ページ: 197-202
  • 査読あり
• [学会発表] Biohydrogen production from sewage sludge and oil palm frond (OPF) juice by a metabolically engineered Escherichia coli strain (2013)
  • 著者名/発表者名: N. H. Mohd Yasin, T. Maeda, M. Fukuzaki, T. Miyazaki, C. M. H. Che Maail, H.Ariffin
  • 学会等名: 平成 24 年度日本水環境学会九州支部大会
  • 発表場所: 北九州産業学術推進機構(北九州)
  • 年月日: 2013-02-16
• [学会発表] Biohydrogen production from sewage sludge and oil palm frond (OPF) juice by a metabolically engineered Escherichia coli strain (2013)
  • 著者名/発表者名: Nazlina Haiza Mohd Yasin
  • 学会等名: 平成24年度日本水環境学会九州支部大会
  • 発表場所: 北九州産業学術推進機構
• [学会発表] Unrealized function of Escherichia coli genes; sufD and yehP in biohydrogen production (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Z. Mohd Yusoff, T. Maeda, Y.Hashiguchi, T. K. Wood, Y. Shirai, H. I. Ogawa, M. A. Hassan
  • 学会等名: 創立 90 周年記念第64回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場(神戸)
  • 年月日: 2012-10-25
• [学会発表] グリセロールからの水素発酵における大腸菌ヒドロゲナーゼの機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中野智恵理、前田憲成、尾川博昭、V.Sanchez-Torres
  • 学会等名: 第46回日本水環境学会年会
  • 発表場所: 東洋大学(東京)
  • 年月日: 2012-03-14
• [学会発表] 遺伝子工学的組換え微生物による下水余剰汚泥の可溶化成分からの水素発酵 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福崎雅治、野中智徳、前田憲成、尾川博昭
  • 学会等名: 第46回日本水環境学会年会
  • 発表場所: 東洋大学(東京)
  • 年月日: 2012-03-14
• [学会発表] グリセロールからの水素発酵における大腸菌ヒドロゲナーゼの機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中野智恵理, 前田憲成, 尾川博昭, Viviana Sanchez-Torres
  • 学会等名: 第46回日本水環境学会年会
  • 発表場所: 東洋大学(東京都)
  • 年月日: 2012-03-14
• [学会発表] Unrealized function of Escherichia coli genes; sufD and yehP in biohydrogen production (2012)
  • 著者名/発表者名: Mohd Zulkhairi Mohd Yusoff
  • 学会等名: 創立90周年記念第64回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
• [学会発表] Functional analysis of an important gene related to biohydrogen production in Escherichia coli, BioMicroWorld 2011, IV International Conference on Environmental (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Z. Mohd Yusoff, T. Maeda, V. SanchezTorres, T. K. Wood, Y. Shirai, H. I. Ogawa, M. A. Hassan
  • 学会等名: Industrial and Applied Microbiology
  • 発表場所: Malaga (Spain)
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] Functional analysis of an important gene related to biohydrogen production in Escherichia coli (2011)
  • 著者名/発表者名: Mohd Zulkhairi Mohd Yusoff, Toshinari Maeda, Viviana Sanchez-Torres, Thomas K.Wood, Yoshihito Shirai, Hiroaki I.Ogawa, Mohd Ali Hassan
  • 学会等名: BioMicroWorld 2011, IV International Conference on Environmental, Industrial and Applied Microbiology
  • 発表場所: Torremolinos Conference Room (Malaga, Spain)
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] 高度水素生産菌株を活用した簡易・迅速な毒性検出技術の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 有吉弘貴, 前田憲成, V. Sanchez-Torres, 尾川博昭
  • 学会等名: 環境バイオテクノロジー学会 2011 年度大会
  • 発表場所: 東京大学(東京)
  • 年月日: 2011-06-20
• [学会発表] 大腸菌ヒドロゲナーゼ変異株によるグリセロールからの水素発酵 (2011)
  • 著者名/発表者名: 前田憲成 , 中野智恵理 , V. SanchezTorres, M. Z. Mohd Yusoff, 尾川博昭
  • 学会等名: 環境バイオテクノロジー学会 2011 年度大会
  • 発表場所: 東京大学(東京)
  • 年月日: 2011-06-20
• [学会発表] 大腸菌ヒドロゲナーゼ変異株によるグリセロールからの水素発酵 (2011)
  • 著者名/発表者名: 前田憲成, 中野智恵理, SANCHEZ-TORRES Viviana, MOHD YUSOFF Mohd Zulkhairi, 尾川博昭
  • 学会等名: 環境バイオテクノロジー学会2011年度大会
  • 発表場所: 東京大学(東京都)
  • 年月日: 2011-06-20
• [学会発表] Role of pili in S.sanguinis to the cell adhesion (2010)
  • 著者名/発表者名: Saeki Ryosuke
  • 学会等名: The 58th Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research (JADR2010)
  • 発表場所: 九州歯科大学(北九州市)
  • 年月日: 2010-11-20
• [学会発表] Exhaustive Screening of 3985 Isogenic Escherichia coli Mutants for Enhanced Bacterial Hydrogen Production (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Maeda,V. Sanchez-Torres,T. K. Wood
  • 学会等名: 2010 American Institute of Chemical Engineers (AIChE) Annual Meeting
  • 発表場所: Salt Lake City (USA)
  • 年月日: 2010-11-10
• [学会発表] Exhaustive screening of 3985 isogenic Escherichia coli mutants for enhanced bacterial hydrogen production (2010)
  • 著者名/発表者名: Maeda Toshinari
  • 学会等名: 2010 American Institute of Chemical Engineers(AIChE)Annual Meeting
  • 発表場所: Salt Palace Convention Center(米国、ソルトレイクシティ)
  • 年月日: 2010-11-09
• [学会発表] Biological treatment of harmful TNT wastewater containing a high concentration of nitrogen compounds by waste activated sludge (2010)
  • 著者名/発表者名: Saeki Ryosuke
  • 学会等名: 14th International Biotechnology Symposium and Exhibition (IBS2010)
  • 発表場所: Palacongressi(イタリア、リミニ)
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] Behaviour of DNA components during thermophilic aerobic digestion of waste activated sludge by Brevibacillus sp.KH3 (2010)
  • 著者名/発表者名: Mouri Kentaro
  • 学会等名: 14th International Biotechnology Symposium and Exhibition (IBS2010)
  • 発表場所: Palacongressi(イタリア、リミニ)
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] 下水汚泥溶解細菌による余剰汚泥の高温処理におけるDNAの挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 毛利謙太郎
  • 学会等名: 環境バイオテクノロジー学会2010年度大会
  • 発表場所: 東北大学片平さくらホール(仙台市)
  • 年月日: 2010-06-21
• [図書] 九工大世界トップ技術 (2011)
  • 著者名/発表者名: 前田憲成, 中野光一, 尾川博昭
  • 出版者: 西日本新聞社
• [図書] Microbial Degradation of Xenobiotics (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Maeda, H. I. Ogawa
  • 出版者: Springer
• [図書] Microbial Degradation of Xenobiotics (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshinari Maeda, Hiroaki I.Ogawa
  • 総ページ数: 26
  • 出版者: Springer
• [備考] (1)大学ホームページにおける研究代表者のデータベース
  • URL: https://research02.jimu.kyutech.ac.jp/html/333_ja.html
• [備考] (2)研究室のホームページ
  • URL: http://www.life.kyutech.ac.jp/~toshi.maeda/
• [備考] 大学ホームページにおける研究者のデーターベース
  • URL: https://research02.jimu.kyutech.ac.jp/html/333_ja.html
• [備考] 研究室のホームページ
  • URL: http://www.life.kyutech.ac.jp/~toshi.maeda/
• [備考]
  • URL: http://www.life.kyutech.ac.jp/~toshi.maeda/
• [備考]
  • URL: http://horyu.jimut.kyutech.ac.jp/kyouin/index.html
• [備考]
  • URL: http://horyu.jimut.kyutech.ac.jp/kyouin/index.html
• [産業財産権] 被験物のスクリーニング方法 (2010)
  • 発明者名: 前田憲成、尾川博昭
  • 権利者名: 九州工業大学
  • 産業財産権番号: 2010-056824
  • 出願年月日: 2010-03-13
• [産業財産権] 被験物のスクリーニング方法 (2010)
  • 発明者名: 前田憲成
  • 権利者名: 九州工業大学
  • 産業財産権番号: 2010-056824
  • 出願年月日: 2010-03-13