in-vivo微生物電気化学を使った好アルカリ細菌のプロトン集積機構の研究

• 研究課題/領域番号: 26810085
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 岡本 章玄 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70710325)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2014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: 好アルカリ細菌 / プロトン局在性 / 細胞外電子移動 / 微生物燃料電池 / 極限環境微生物 / 電気化学 / 細胞外シトクロム

研究成果の概要

pH12の極限環境にアノード電極を電子受容体とするオンサイト電極システムを構築し、電極上に集積された微生物叢からから世界初となる細胞外電子伝達能を有する好アルカリ性グラム陽性細菌を単離し、電気化学的評価、ならびに全ゲノム解読を行った。また、生細胞を用いてペリプラズム内のプロトン濃度を追跡する技術を開発することで、細胞外電子移動過程が電子と共にプロトンを細胞外へと放出することを示唆する結果を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Cation-limited kinetic model for microbial extracellular electron transport via an outer membrane cytochrome <i>C</i> complex (2016)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Okamoto, Yoshihide Tokunou, Junki Saito
  • 雑誌名: Biophysics and Physicobiology 巻: 13 号: 0 ページ: 71-76
  • DOI: 10.2142/biophysico.13.0_71
  • NAID: 130005154008
  • ISSN: 2189-4779
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Extracellular Electron Transport Scarcely Accumulates Proton Motive Force in Shewanella oneidensis MR-1 (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshihide Tokunou, Kazuhito Hashimoto and Akihiro Okamoto
  • 雑誌名: BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN 巻: in press 号: 5 ページ: 690-692
  • DOI: 10.1246/bcsj.20140407
  • NAID: 130005069513
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Electrical Interaction in Biofilms through Outer-Membrane Heme Proteins (2015)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Okamoto
  • 学会等名: BIT's 6th World Gene Conference - 2015
  • 発表場所: Shangri-La Hotel (SLH), Qingdao, China
  • 年月日: 2015-11-13
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Scarce Accumulation of Proton Motive Force in Shewanella oneidensis MR-1 During Extracellular Electron Transport (2015)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Okamoto, Yoshihide Tokunou, Kazuhito Hashimoto
  • 学会等名: The 5th International Meeting on Microbial Electrochemistry and Technologies
  • 発表場所: Arizona State University, Tempe, AZ, USA
  • 年月日: 2015-10-01
  • 国際学会