深海熱水生態系に基づく脱石油型次世代エネルギーと新素材の生産に関する研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20248023
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 水産化学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 左子 芳彦 京都大学, 農学研究科, 教授 (60153970)
• 研究分担者: 吉田 天士 京都大学, 農学研究科, 准教授 (80305490)
• 連携研究者: 中川 聡 北海道大学, 水産科学研究科, 准教授 (70435832)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2012
• キーワード: 深海熱水環境 / 新エネルギー / 水素 / CO2 固定 / 好熱菌 / ヒドロゲナーゼ / CO デヒドロゲナーゼ

研究概要

本研究の目的は、海洋性(超)好熱菌のスーパー触媒機能を用いた石油資源に依存しない再生可能な水素エネルギーの生産・開発基盤を構築することである。主要な成果は次のとおりである。新規超好熱菌ヒドロゲナーゼの性状を解明し、その固定化酵素による水素生産に成功した。また、一酸化炭素を資化する新規好熱菌株を発見し、一酸化炭素から二酸化炭素とその逆反応を担う一酸化炭素デヒドロゲーゼの発現系を構築した。

研究成果

• [雑誌論文] Quantitative Detection of Carboxydotrophic Bacteria Carboxydothermus in a hot aquatic environment. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoneda, Y., Yoshida, T., Daifuku, T., Kitamura,T., Inoue,T., Kano,S. and Sako ,Y.
  • 雑誌名: Fundam. Appl. Limnol 巻: 182 ページ: 161-170
  • DOI: DOI:10.1127/1863-9135/2013/0374
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ardenticatena maritima gen. nov., sp. nov., a ferric iron- and nitrate-reducing bacterium of the phylum Chloroflexi isolated from an iron-rich coastal hydrothermal field, and description of Ardenticateniaclassis nov. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kawaichi,S., Ito,N., Kamikawa,R., Sugawara,T., Yoshida,T. and Sako,Y.
  • 雑誌名: Int. J. Syst. Evol. Microbiol ページ: 1
  • DOI: DOI:10.1099/ijs.0.046532-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel thermophilic, hydrogenogenic, and carboxydotrophic bacterium Calderohabitans maritimus gen. nov., sp. nov. from a marine sediment core of an undersea caldera. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoneda,Y., Yoshida,T., Yasuda,H., Imada,C., and Sako,Y
  • 雑誌名: Int. J. Syst. Evol. Microbiol.
  • DOI: DOI:10.1099/ijs.0.050468-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Carboxydothermus pertinax sp. nov., a thermophilic, hydrogenogenic, Fe(III)-reducing, sulfur-reducing carboxydotrophic bacterium from an acidic hot spring. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoneda, Y., Yoshida, T., Kawaichi, S., Daifuku, T., Takabe, T. and Sako, Y.
  • 雑誌名: Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 巻: 62 ページ: 1692-1697
  • DOI: DOI:10.1099/ijs.0.031583-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic diversity and expression of carbon monoxide dehydrogenase from Aeropyrum pernix. (2011)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, H., N. Sato, Y.Nomura, E. Iwata, Y. Sako.
  • 雑誌名: Fish. Sci. 巻: 77 ページ: 135-141
  • DOI: DOI:10.1007/s12562-010-0296-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Asimple, large-scale overexpression method of deriving carbon monoxide dehydrogenase II from thermophilic bacterium Carboxydothermus hydrogenoformans. (2011)
  • 著者名/発表者名: Inoue, T., Yoshida, T, Wada, K., Daifuku, T., Fukuyama, K., Sako, Y.
  • 雑誌名: Biosci Biotechnol Biochem. 巻: 75 ページ: 1392-1394
  • DOI: DOI:10.1271/bbb.110159
  • 査読あり
• [雑誌論文] Purification and characterization of carbon monoxide dehydrogenase from the aerobic hyper- thermophilic archaeon Aeropyrum pernix. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, H., Sato, N., Nomura, Y., Iwata, E. and Sako, Y.
  • 雑誌名: Fish. Sci. 巻: 76 ページ: 999-1006
  • DOI: DOI:10.1007/s12562-010-0277-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Purification and characterization of membraneassociated hydrogenase from the deepsea epsilon proteobacterium Hydrogenimonas thermo- phila (2010)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, H., Kitano, Y., Inoue, T., Nomura, K. and Sako, Y.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem 巻: 74(8) ページ: 1624-1630
  • DOI: DOI:10.1271/bbb.100231
  • 査読あり
• [雑誌論文] Purification and characterization of the oxygen-thermostable hydrogenase from the aerobic hyperthermophilic archaeon Aeropyrum camini. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, H. and Sako, Y
  • 雑誌名: J. Biosci.Bioeng. 巻: 108 ページ: 299-303
  • DOI: DOI:10.1016/j.jbiosc.2009.04.017
  • 査読あり
• [学会発表] 超好熱古細菌 Aeropyrum pernix 由来 HMGR の性状解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福山宥斗
  • 学会等名: 平成 25 年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学品川キャンパス
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] 獲得免疫機構 CRISPR とゲノム解析に基づく超好熱古細菌 Aeropyrum-ウイルス相互作用の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大福高史
  • 学会等名: 平成25年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学品川キャンパス
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] 超好熱古細菌 Aeropyrum 属の宿主-ウイルス相互作用の遺伝的解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 北村崇行
  • 学会等名: 日本水産学会近畿支部後期例会
  • 発表場所: 阪市立大学文化交流センター
  • 年月日: 2012-12-01
• [学会発表] 超好熱古細菌 Aeropyrum pernix K1 由来 PCKの性状解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田由唯
  • 学会等名: 平成 24年度日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 独立行政法人水産大学校
  • 年月日: 2012-09-15
• [学会発表] A Novel Carboxydotrophic Thermophilic Bacterium isolated from a Marine Sediment Core (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoneda Y
  • 学会等名: The 9th Asia-Pacific Marine Biotechnology Conference、13S2-2
  • 発表場所: 高知市文化プラザかるぽーと
  • 年月日: 2012-07-14
• [学会発表] Mutagenic analysis of Carboxydothermus hydrogenoformansCODH-II (2012)
  • 著者名/発表者名: Inoue T
  • 学会等名: The 9th Asia-Pacific Marine Biotechnology Conference、13S2-3
  • 発表場所: 高知市文化プラザかるぽーと
  • 年月日: 2012-07-14
• [学会発表] Heterologousover-expression of carbon monoxide dehydrogenase-I from Carboxydothermus hydrogenoformans (2012)
  • 著者名/発表者名: Takao K
  • 学会等名: The 9th Asia-Pacific Marine Biotechnology Conference
  • 発表場所: 高知市文化プラザかるぽーと
  • 年月日: 2012-07-14
• [学会発表] 熱水環境における一酸化炭素資化性好熱菌の定量的検出 (2011)
  • 著者名/発表者名: 米田恭子
  • 学会等名: 第27回日本微生物生態学会大会
  • 発表場所: 京都大学農学研究科
  • 年月日: 2011-10-08
• [学会発表] CO 資化性好熱菌由来 CO デヒドロゲナーゼの性状とその変異解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 井上喬裕
  • 学会等名: 第84回日本生化学会
  • 発表場所: 京都国際会館
  • 年月日: 2011-09-24
• [学会発表] Isolation and characterization of a new thermophilic carboxydotroph from an acidic hot spring (2010)
  • 著者名/発表者名: Yasuko Yoneda
  • 学会等名: 第26 会日本微生物生態学会大会
  • 発表場所: 茨城
  • 年月日: 2010-11-24
• [学会発表] 海岸熱水環境からの新奇鉄還元微生物の分離に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊藤典弘
  • 学会等名: 平成 22年度日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] 好熱性一酸化炭素資化性細菌Carboxydothermus sp. Ug1 株におけるCODH 遺伝子の同定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大福高史
  • 学会等名: 平成 22年度日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] 好熱性水素細菌Hydrogenimonas thermophila ヒドロゲナーゼの酸素耐性に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野村敬吾
  • 学会等名: 第13回マリンバイオテクノロジー学会大会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2010-05-30
• [学会発表] 好熱性一酸化炭素資化性細菌Carboxydothermus sp. Ug1 株由来 CODH遺伝子塩基配列 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大福高史
  • 学会等名: 第13回マリンバイオテクノロジー学会大会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2010-05-30
• [学会発表] 好熱菌 Carboxydothermus hydrogenoformans 由来 CODH II の CO2還元活性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上喬裕
  • 学会等名: 平成 22 年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2010-03-26
• [学会発表] 熱水環境からの一酸化炭素資化性微生物の探索 (2009)
  • 著者名/発表者名: 米田恭子、西村宏、吉田天士、左子芳彦
  • 学会等名: 日本水産学会平成 21 年度秋季大会
  • 発表場所: 岩 手
  • 年月日: 2009-09-30
• [学会発表] 熱水環境からの新規好酸好熱古細菌の分離 (2009)
  • 著者名/発表者名: 米田恭子
  • 学会等名: 第12回マリンバイオテクノロジー学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-05-30
• [学会発表] 超好熱古細菌 Aeropyrum pernix TB5 株由来一酸化炭素デヒドロゲナーゼの遺伝子解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐 藤 希 美
  • 学会等名: 本水産学会平成21 年度春季大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] 鹿児島県若尊カルデラの海底コアに優占するキチン資化細菌 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉田天士
  • 学会等名: 日本微生物生態学会第24回大会
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 2008-11-26
• [学会発表] Hydrogenimonas thermophilaヒドロゲナーゼ遺伝子群構造に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 北野佑樹
  • 学会等名: 日本微生物生態学会第24回大会
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 2008-11-26
• [学会発表] 海洋性超好熱菌 Aeropyrum ヒドロゲナーゼの固定化による水素生産能の耐久性向上 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西村宏
  • 学会等名: 第11回マリンバイオテクノロジー学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2008-05-24
• [学会発表] 海洋性超好熱菌 Aeropyrum-ヒドロゲナーゼを用いた光水素生産系の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 岩田恵里
  • 学会等名: 第11回マリンバイオテクノロジー学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2008-05-24
• [図書] 水素生産酵素「酵素利用技術大系」 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西村 宏 、左子芳彦
  • 総ページ数: 897-901
  • 出版者: 株式会社 エヌ・ティー・エス 東京
• [備考]
  • URL: http://www.microbiology.marine.kais.kyoto-u.ac.jp/index.html