高度好熱菌を利用した癈水処理に関する研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11794038
• 研究機関: 東京薬科大学
• 研究代表者: 大島 泰郎 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (60167301)
• 研究分担者: 横堀 伸一 東京薬科大学, 生命科学部, 助手 (40291702) ; 玉腰 雅忠 東京薬科大学, 生命科学部, 助手 (10277254)
• キーワード: 高度好熱菌 / Sulfolobus / DNAポリメラーゼ / フェレドキシン / ゲノム計画

研究概要

初期の計画通り、九州地区において実用化されている高度好熱菌に関し、その基盤となる研究を進めた。以下に今年度の成果を列記する。
1 九州地区の発電所において、環境汚染物質である硫化イオンの除去に利用されている好熱好酸性菌Sulfolobus tokodaiiのゲノム計画に参加し、全ゲノム配列決定に協力した。全ゲノム配列が決定したので、今後は容易に目的とする変異体が得られるようになり、この菌の工学的応用がさらにすすむと期待されている。
2 Sulfolobusの呼吸系の解明のため、この菌に固有の特異なフェレドキシンである亜鉛含有フェレドキシンの結晶構造解析を行い、立体構造から亜鉛の役割を推論した。
3 鹿児島市の株式会社「山有」と共同して、同社が開発した高熱型コンポストを担う高度好熱菌の単離を進めた。80度C以上で生育可能な新種の好熱性細菌YM081が単離された。これは土壌を起原とする初の高度好熱菌である。
4 YM081は不安定な増殖を示し、特別な栄養成分を加えることを要求することが推理された。分離源となったコンポストの水抽出液を加えると、この不安定性はかなり改善される。抽出液中に存在する増殖必須成分の同定は継続して行っている。
5 YM081菌は、一部の菌学的な性質が温泉起原の高度好熱菌Thermus属と似ている。PCR法は、Thermus属のDNAポリメラーゼを用いる。YM081菌は、これに代わる有用なDNAポリメラーゼを生産する可能性があり、その遺伝子の分子クローニングを行った。

研究成果

• [文献書誌] Y.Hayashi-Iwasaki et al: "Purification and characterization of Recombinant 3-Isopropylmalate Dehydrogenases from Thermus thermophilus and Other Microorganisms."In "Methods in Enzymology" (eds.By RA.Harris,JR.Sokatch). 324. 301-322 (2000)
• [文献書誌] H.Hori et al.,: "Identification of Thermus thermophilus HB8 tRNA (Gm18) methyltransferase gene. "Nucleic Acid Symp.. Ser44. 167-168 (2000)
• [文献書誌] N.Tanaka and T.Oshima: "Structure and Thermostability of 3-Isopropylmalate Dehydrogenase."Protein Peptide Letters,. 7[5]. 333-340 (2000)
• [文献書誌] T.Hori et al.,: "The initial step of the thermal unfolding of 3-isopropylmalate dehydrogenase detected by the temperature-jump Laue method."Protein Engng.. 13[8]. 527-533 (2000)
• [文献書誌] Z.NURACHMAN et al.,: "Crystal structures of 3-isopropylmalate dehydrogenases with mutations at the C-terminus : Crystallographic analyses of structure-stability relationships"Protein Engng.. 13[4]. 253-258 (2000)
• [文献書誌] 大島泰郎: "高度好熱菌から学ぶ"第14回大学と科学シンポジウム「生物の働きを生み出すタンパク質のかたち」. 172-182 (2000)