光合成とニトロゲナーゼの共役による長期的な水素生産システム

• 研究課題/領域番号: 25K08906
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分38020:応用微生物学関連
• 研究機関: 神奈川大学
• 研究代表者: 井上 和仁 神奈川大学, 化学生命学部, 教授 (20221088)
• 研究分担者: 佐藤 剛 神奈川大学, 付置研究所, 研究員 (50805570)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2027年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2026年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2025年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 光合成 / 水素生産 / ニトロゲナーゼ / シアノバクテリア

研究開始時の研究の概要

糸状性シアノバクテリアであるNostocは、窒素栄養欠乏下でヘテロシストを分化し、その内部でニトロゲナーゼを発現して窒素固定を行う。酸素発生を伴う光合成は栄養細胞で、酸素感受性のニトロゲナーゼによる反応はヘテロシストで行うことで相矛盾する二つの反応が両立し、光合成とニトロゲナーゼ系が共役した長期的な水素生産が可能である。本研究は、生物体の成長と増殖を抑制しながら光合成産物のほとんどをニトロゲナーゼの駆動力に振り向け、長期に渡って持続的に水素を生産させる技術開発を行う。