| 研究課題/領域番号 |
16K14522
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
沖部 奈緒子 九州大学, 工学研究院, 准教授 (30604821)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 遺伝子組み換え / ヒ素酸化遺伝子 / 製錬廃液 / 亜ヒ酸 / バイオマイニング微生物 / 超好酸性細菌 |
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| 研究実績の概要 |
ヒ素含有鉱物の製錬プロセスにて多量に発生する高毒性の亜ヒ酸廃液処理の課題が世界的に拡大している。本研究では、亜ヒ酸処理のためのバイオプロセス開発を目的とし、ほぼ未開の研究領域と言えるバイオマイニング微生物の遺伝子工学的手法の開発に着手することとした。具体的には「(i) まず形質転換(宿主・ベクター)系の開発を行い、(ii) ヒ素酸化能を付与・増幅することにより、(iii) 最終的に超好酸性・中等度好熱性の高効率型ヒ素酸化細菌株を創製する」ことを目的とした。
H29年度は、H28年に試みたバイオマイニング微生物、Acidimicrobium属、Acidithiobacillus属に加え、Sulfobacillus属に属する複数の株について広宿主域ベクターの導入を試みた。エレクトロポレーション法・エレクトロポレーション前後の操作法・試薬や培地の組成について逐一検討を行ったものの、これまで形質転換株を得ることができなかった。そこで、エレクトロポレーション法を一時中断し、接合法を用いた形質転換法に方針を切り替え、引き続き条件検討を行っている。
一方、ヒ素酸化細菌Thiomonas属由来のヒ素酸化遺伝子群のサブクローニングについては、前回報告までに遺伝子群領域が長鎖であったことから難航していたものの、aoxAB領域に限定してクローニングを試みたところ、大腸菌へのサブクローニングを無事終了することができた。その後、該当遺伝子部分の広宿主域ベクターへのクローニングにも成功した。したがって、あとは、上記のバイオマイニング微生物の形質転換法を見出すことが課題である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
一通りの中度好熱性バイオマイニング微生物（Acidimicrobium属、Acidithiobacillus属、Sulfobacillus属の複数の株）について広宿主域ベクターの導入を試みているものの、固体培地上での生育の難しさなどから、遺伝子組み換えが難航している。エレクトロポレーション法・エレクトロポレーション前後の操作方について逐一検討を行ったおり、大量の時間がかかっている。今後は接合法を用いた形質転換法に方針を切り替える。ここのハードルがクリアできれば、ヒ素酸化遺伝子の導入はひと段落ではあるが、引き続き多くの条件検討が必要である。
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| 今後の研究の推進方策 |
上記の通り、接合法を用いた形質転換法に方針を切り替える。固体培地上での生育の如何で遺伝子組み変え効率が大幅に変わってくるため、比較的増殖の良いSulfolobus属を中心として、接合法による遺伝子組み換えに引き続き注力する。
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