強相関バイオサーファクタントの油水分離機構の基本原理とその利用

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13031047
• 研究種目: 特定領域研究(A)
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 跡見 晴幸 京都大学, 工学研究科, 助教授 (90243047)
• 研究分担者: 福居 俊昭 京都大学, 工学研究科, 助手 (80271542)
• キーワード: バイオサーファクタント / 界面活性剤 / Bacillus / サーファクチン / リポポリペプチド / 超好熱菌 / Rubisco / subunit間相互作用

研究概要

我々は優れた特性や新規構造を有するBSを同定するため、様々な油田地帯からの地下土壌・油・水サンプルを採取し、BS合成菌のスクリーニングを行っている。一次スクリーニングでは界面活性剤の赤血球膜破壊作用(溶血活性)とイオン性物質の電化中和による会合(沈殿生成)を指標にBS合成菌の同定を進めた。この結果、27種の候補微生物が単離された。各々について、16S rRNA遺伝子の増幅を行い塩基配列を決定した。2つの候補株はBSを合成する細菌として既に知られているBacillus subtilis、Pseudomonas aeruginosaであることが判明したので、これらを除いた25種の微生物についてさらなる解析を行った。二次スクリーニングでは栄養寒天培地上に原油を重層することによりBS活性を検出した。B2U-3菌体由来の界面活性成分の精製を行った。TLC、HPLCにより本BS成分は4種の類似化合物(B2U-3A〜D)からなることが示唆され、B2U-3Bが主成分であることが判明した。質量分析の結果より各成分の分子量は1035.6(A)、1049.7(B)、1063.8(C)、1077.7(D)であった。含有アミノ酸分析の結果、B2U-3Bのアミノ酸組成比はAsp : Glu : Ile : Leu=1:1:1:4であることが明らかとなった。また、linked scan分析を行うことにより、B2U-3Bの構造は代表的なBSであるsurfactinの構造と類似していた。Surfactinのアミノ酸骨格はL-Glu-L-Leu-D-Leu-L-Val-L-Asp-D-Leu-L-Leuであり、B2U-3BではValからHeへの置換が起こっていた。したがって、B2U-3Bはsurfactinとよく似た特性を有するものと考えている。他に超好熱菌由来新型Rubiscoのsubunit間相互作用についての解析を行った。

研究成果

• [文献書誌] H.Atomi, S.Ezaki, T.Imanaka: "Rubisco from the hyperthermophilic archaeon, Thermococcus kodakaraensis KOD1"Methods in Enzymol.. 331. 353-365 (2001)
• [文献書誌] K.Kitano, N.Maeda.T.Fukui, H.Atomi, T.Imanaka, K.Miki: "Crystal structure of a novel-type archaeal Rubisco with pentagonal symmetry"Structure. 9(6). 473-481 (2001)
• [文献書誌] N.Rashid, Y.Shimada, S.Ezaki, H.Atomi, T.Imanaka: "A low-temperature lipase from a psychrotrophic Pseudomonas sp. KB700A"Appl. Environ. Microbiol.. 67(9). 4064-4069 (2001)
• [文献書誌] M.Nakatani S.Ezaki, H.Atomi, T.Imanaka: "Substrate recognition and fidelity of strand joining by an archaeal DNA ligase"Eur. J. Biochem.. 269(2). 650-656 (2002)
• [文献書誌] 跡見晴幸: "極限環境微生物の特殊能力の利用"BIOINDUSTRY. 19巻1号. 18-27 (2002)
• [文献書誌] 今中忠行, 跡見晴幸: "非光合成微生物によるCO_2固定系"ECOINDUSTRY. 7巻1号. 61-72 (2002)