| 研究課題/領域番号 |
16K15074
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
平井 浩文 静岡大学, 農学部, 教授 (70322138)
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| 研究分担者 |
森 智夫 静岡大学, 農学部, 助教 (80536516)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | バイオマス / 水素生産 |
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| 研究実績の概要 |
1. 木材高速分解菌の分子育種
水素産生白色腐朽菌Trametes versicolor K-41株による木材分解酵素産生に及ぼすcalmodulin（CaM）の影響を詳細に検討した。CaM阻害剤であるW-7を培地に添加し、その後の木材分解酵素の産生挙動を調査したところ、β-グルコシダーゼ及びラッカーゼの産生抑制が認められた。今後CaM遺伝子のクローニングを行い、CaM遺伝子高発現株の取得を行い、木材分解能を調査する。
2. 水素産生白色腐朽菌の水素産生特性
T. versicolor K-41株の水素産生特性を詳細に調査した。一般的に微生物による水素発酵は嫌気条件で行われるが、本菌は好気条件下でのみ水素を産生し、特に微生物利用が難しいとされているスギ材から効率的に水素を産生可能であった。さらに、水素産生とヒドロゲナーゼ（HYD）遺伝子発現に正の相関があることも認められた。
3. 水素高産生性菌の分子育種
2の結果を受けて、T. versicolor K-41株におけるHYD、グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ（GPD）遺伝子プロモーター及びターミネーターのクローニングを行い、GPDプロモーター制御下でHYD遺伝子を発現するプラスミドを構築した。本プラスミドをT. versicolor K-41株に導入し、複数の遺伝子導入株を取得した。今後、遺伝子導入株の水素産生特性について調査する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
T. versicolor K-41株におけるCaMの役割が判明したため、今後GPDプロモーター制御下でCaM遺伝子を発現するプラスミドを構築し、これを導入することで、木材分解能が改善されるかどうか検討する。
T. versicolor K-41株は木質バイオマスを原料として、好気的に水素を産生するといった、極めて斬新な能力を有していることが判明し、またこの水素産生にHYDが関与していることが判明した。
現在、HYD遺伝子高発現プラスミドを構築が終了し、既に遺伝子導入株を複数得ていることから、今後、水素高産生菌の選抜を行う。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の計画通り、CaM遺伝子を高発現させることで、木材分解能が向上するかどうか、検討を進める。
また、HYD遺伝子高発現株を選抜し、木質バイオマスから好気的に水素を高産生する株の取得に努める。
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