| 研究課題/領域番号 |
13650861
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| 研究機関 | 崇城大学 |
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研究代表者 |
藤井 隆夫 崇城大学, 工学部, 教授 (80165331)
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| 研究分担者 |
杉野 浩幸 熊本大学, 工学部, 助手 (90258434)
古川 憲治 熊本大学, 工学部, 教授 (60029296)
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| キーワード | 嫌気的アンモニア酸化 / Anammox / Planctomycete / 窒素処理 / 脱窒 / FISH |
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| 研究概要 |
我々は熊本市の地下水から嫌気的アンモニア酸化(Anammox)活性を有する細菌の集積培養に成功し、活性を持つバイオフィルムを調製している。本反応を行っている細菌は現在まで世界的にも純化できていないため、Anammox反応に重要な役割を演じているヒドロキシルアミン酸化還元酵素(hao)の精製を行う前に、バイオフィルム中に、オランダのグループが報告しているような特殊なPlanctomycete菌が存在しているのか調べるため菌相解析を行った。
バイオフィルからDNAを抽出し、バクテリアの16S rRNA遺伝子を増幅した。増幅したDNAの塩基配列から新規のplantomycete、Zoogloea、およびAquqspirillum属細菌の存在を確認した。とくにplanctomyceteは、系統発生学的に最初にAnammox活性を有する細菌と報告されたBrocadia anammoxidansと相同性が高く、Anammox反応を触媒している細菌と思われた。本菌をKSU-1と仮称することにした。
リアルタイムPCRによる上記菌株の定量的解析を行ったところ、それぞれの存在比は、KSU-1が10に対して、Zoogloeaが1、Aquaspirillumがごくわずかをであり、全バクテリアの大部分をKSU-1とZoogloeaが占めていた。また、これらの16S rRNA配列をもとに蛍光オリゴヌクレオチドプローブを合成し、FISH解析を行い、共焦点レーザー顕微鏡観察により、KSU-1が球状の凝集体を形成し、その周囲をZoogloea細菌が包んでいる特異な存在状態であることが明らかとなった。
つぎに、haoのバイオフィルムからの抽出およびカラムクロマトグラフィーによる精製を行った。現在 比活性を約40倍まで精製した。調製したhaoをの性質は、硝化菌Nitrosomonas europaeaのhaoと分子量、多量体を形成することなど非常に良く似ていることが判明した。
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