大腸菌を利用したセシウムの回収

• 研究課題/領域番号: 24658098
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用生物化学
• 研究機関: 近畿大学
• 研究代表者: 吉岡 佐知子 近畿大学, 農学部, 助手 (80200939)
• 研究分担者: 山本 兼由 法政大学, 生命科学部, 准教授 (40351580)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 遺伝子工学 / 環境応答 / 大腸菌 / 遺伝子組換え / セシウム / ゲノム発現 / セシウム輸送タンパク質 / セシウム結合タンパク質 / セシウム除染

研究概要

本研究は、セシウムを高濃度に蓄積する大腸菌の作製を目的とした。我々は、マンガン及びモリブデンに対して「金属イオンを高濃度蓄積する大腸菌のゲノム育種の開発」を行い、大腸菌細胞内にこれらの金属を高濃度に蓄積させることに成功した。同様に大腸菌におけるセシウムの蓄積及び輸送に関する遺伝子の探索を、トランスクリプトーム解析により行った。そして、塩化セシウムの添加により金属結合転写因子と推定される３つの遺伝子の発現に変化を認めた。これらの遺伝子の欠損株は、細胞外のセシウム濃度に対して高い感受性を示した。故にこれ等の遺伝子を用いた大腸菌のゲノム育種により、セシウムを高濃度に蓄積する大腸菌の作製が期待できる。

研究成果

• [雑誌論文] 細胞内でレアメタルを高蓄積する大腸菌のゲノム育種と応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山本兼由
  • 雑誌名: ケミカルエンジニヤリング 巻: VOL.59 No.4
• [雑誌論文] Screening of promoter-specific transcription factors : multiple regulators for the sdiA gene involved in cell division control and quorum sensing (2013)
  • 著者名/発表者名: Shimada K, Ogasawara H, Yamada K, Shimura M, Kori A, Shimada T, Yamanaka Y, Yamamoto K, Ishihama A
  • 雑誌名: Microbiology 巻: 159(Pt 12) ページ: 2501-2512
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of the set of genes, including non-annotated morA, under the direct control of ModE in Escherichia coli (2013)
  • 著者名/発表者名: Kurata, T., Katayama, A., Hiramatsu, M., Kiguchi, Y., Takeuchi, M., Watanabe, T., Ogasawara, H., Ishihama, A., and Yamamoto, K.
  • 雑誌名: J. Bacteriol 巻: 195(19) ページ: 4496-44505
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of EnvZ-OmpR two-component system in virulence control of Escherichia coli in Drosophila melanogaster (2013)
  • 著者名/発表者名: Pukklay, P., Nakanishi, Y., Nitta, M., Yamamoto, K., Ishihama, A., and Shiratsuchi A.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 巻: 438(2) ページ: 306-311
  • 査読あり
• [雑誌論文] Screening of promoter-specific transcription factors:multiple regulators for the sdiA gene involved in cell division control and quorum sensing. (2013)
  • 著者名/発表者名: Shimada K, Ogasawara H, Yamada K,Shimura M, Kori A, Shimada T, Yamanaka Y, Yamamoto K, Ishihama A
  • 雑誌名: Microbiology 巻: 159 ページ: 2501-2512
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of the set of genes, including non-annotated morA, under the direct control of ModE in Escherichia coli (2013)
  • 著者名/発表者名: Kurata T, Katayama A, Hiramatsu M, Kiguchi Y, Takeuchi M, Watanabe T, Ogasawara H, Ishihama A Yamamoto K
  • 雑誌名: J. Bacteriol 巻: 195 ページ: 4496-44505
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inovolvement of EnvZ-OmpR two-component system in virulence control of Escherichia coli in Drosophila melanogaster (2013)
  • 著者名/発表者名: Pukklay P, Nakanishi Y, Nitta M, Yamamoto K, Ishihama A Shiratsuchi A
  • 雑誌名: Biochem. Biopys. Res. Commun 巻: 438 ページ: 306-311
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel regulator RcdA of the csgD gene encoding the master regulator of biofilm formation in Escherichia coli (2012)
  • 著者名/発表者名: Shimada, T., Katayama, Y., Kawakita, S., Ogasawara, H., Nakano, M., Yamamoto, K., Ishihama, A.
  • 雑誌名: Microbiologyopen 巻: 1 号: 4 ページ: 381-394
  • DOI: 10.1002/mbo3.42
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel regulation targets of the metal-response BasS-BasR two-component system of Escherichia coli (2012)
  • 著者名/発表者名: Ogasawara, H., Shinohara, S., Yamamoto, K., and Ishihama, A.
  • 雑誌名: Microbiology 巻: 158(Pt 6) ページ: 1482-1492
• [雑誌論文] Induction of YdeO, a regulator for acid resistance genes, by ultraviolet irradiation in Escherichia coli (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka, Y., Ishihama, A., and Yamamoto, K.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem 巻: 76(6) ページ: 1236-1238
  • NAID: 10030818581
• [学会発表] 大腸菌GadEによるゲノム発現制御メカニズムの解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山中幸、志波優、山本健太郎、川岸郁朗、吉川博文、石浜明、山本兼由
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 明治大学生田キャンパス(神奈川県)
• [学会発表] 大腸菌システイン合成遺伝子群を制御するCysB-Cblカスケード (2014)
  • 著者名/発表者名: 山本兼由、山田佳代子、岩田紀子、小澤貴博、富山あや乃、千野拓馬、石井絵里、鈴木孝太、尾崎友紀、石浜明
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 明治大学生田キャンパス(神奈川県)
• [学会発表] システイン代謝遺伝子転写因子YdcNの包括転写因子としての機能 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中野雅博、多田麻里永、石浜明、山本兼由
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 明治大学生田キャンパス(神奈川県)
• [学会発表] 大腸菌GadEによるゲノム発現制御メカニズムの解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山中 幸、志波 優、山本健太郎、川岸郁朗、吉川博文、石浜 明、山本兼由
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 明治大学生田キャンパス（神奈川県）
• [学会発表] 大腸菌システイン合成遺伝子群を制御するCysB-Cblカスケード (2014)
  • 著者名/発表者名: 山本兼由、山田佳代子、岩田紀子、小澤貴博、富山あや乃、千野拓馬、石井絵里、鈴木孝太、尾崎友紀、石浜 明
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 明治大学生田キャンパス(神奈川県）
• [学会発表] システイン代謝遺伝子転写因子YdcNの包括転写因子としての機能 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中野雅博、多田麻里永、石浜 明、山本兼由
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 明治大学生田キャンパス(神奈川県）
• [学会発表] 大腸菌核様体形成の主要蛋白H-NSのシステマティックな制御機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山本兼由、山中幸、大島拓、山田佳代子、岩田紀子、大村悦子、崎井裕貴、中川日出子、渡會祥、曽和義幸、川岸郁朗、石浜明
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(兵庫)
• [学会発表] 大腸菌の二成分制御系レスポンスレギュレーター間における転写制御ネットワーク (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉多美祐、安達友美、渡邊宏樹、石浜明、山本兼由
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(兵庫)
• [学会発表] 大腸菌核様体形成の主要蛋白H-NSのシステマティックな制御機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山本兼由、山中 幸、大島 拓、山田佳代子、岩田紀子、大村悦子、崎井裕貴、中川日出子、渡會 祥、曽和義幸、川岸郁朗、石浜 明
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県）
• [学会発表] 大腸菌の二成分制御系レスポンスレギュレーター間における転写制御ネットワーク (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉多美祐、安達友美、渡邊宏樹、石浜 明、山本兼由
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(兵庫県）
• [備考] 新聞記事 日刊工業新聞 (2014年1月15日) 「法政大、大腸菌でレアメタルを高濃度に蓄積することに成功」