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細菌は他の微生物と同様その生育に硫黄を必要とするが、通常は最も利用しやすい無機硫酸イオン(SO_4^<2->)を硫黄源とする。しかし自分の周辺環境から自由にSO_4^<2->を摂取できない、「硫酸飢餓」と呼ばれる一種の硫黄欠乏状態に陥ると、その環境に存在する様々な有機化合物を分解して硫黄源とする能力を持っている。我々は、細菌が有する硫黄飢餓応答のメカニズムを上手く制御することで、近年成長蓍しい電子工業分野において剥離剤洗浄剤として使用されているジメチルスルホキシド(DMSO)を含有する排水から、ファインケミカルであるメタンスルホン酸(MSA)を高効率で生産可能な生物学的廃水処理システムの構築を最終的な目的としている。昨年度までの研究により、排水中の硫酸飢餓状態を保持することが非常に重要であることが明らかになったことから、硫酸還元菌等を併用してSO_4^<2->を除去するプロセスの開発が必要であった。そこで本年度は主に、硫酸還元菌の代謝メカニズムについて、タンパク質レベルで詳細な発現解析を行なった。硫酸還元菌の1種であるDesulfotignum balticumを用いて、硫酸還元において重要な役割を果たす遺伝子を取得するため、安息香酸および酩酸等を炭素源として培養した細胞から全タンパク質を抽出後、各種調製を行い、2D-PAGEによるタンパク質発現パターンの解析を行なった。その結果、新たなelectron transter proteinホモログが硫酸還元状態で高発現していることを見出し、本遺伝子を効率的に発現させることで継続的にSO_4^<2->を除去できる可能性が示さた。現在、これら硫酸還元菌の代謝系の特徴を生かした新たな有価物回収型排水処理システムの検討を行なっている。
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