鉄酸化細菌由来新規有機水銀分解酵素の分子生物学的解析とその利用

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20580079
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用微生物学
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 杉尾 剛 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (20033269)
• 研究分担者: 竹内 文章 岡山大学, 環境管理センター, 准教授 (90294446)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 鉄酸化細菌 / 水銀還元酵素 / 有機水銀分解酵素 / チトクロームcオキシダーゼ / Acidithiobacillus ferrooxidanas / iron-oxidizing bacterium / mercury / organomercurial

研究概要

鉄酸化細菌Acidithiobacillus ferrooxidansは無機水銀を還元気化する水銀還元酵素mercuric reductase(MerA)を持つが、有機水銀の炭素-水銀結合(C-Hg bond)を切断する水銀分解酵素mercuric lyase(MerB)を持たない事が知られている。高度水銀耐性鉄酸化細菌A.ferrooxidans MON-1株がMerA及びMerBの関与しない新規な水銀分解機構で無機及び有機水銀から金属水銀を還元気化する事を新たに明らかにした。即ち、MON-1株は、水銀耐性のaa3型cytochrome c oxidase (aa3)を持ち、aa3中のα-及びβ-subunitsがC-Hgbondの切断とHg^<2+>のHg0^への還元の両方を触媒することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Volatilization of metal mercury from organomercurials by highly mercuryresistant Acidithiobacillus ferrooxidans MON-1, Biosci. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sugio, T., Komoda, T., Okazaki, Y., Takeda, Y., Nakamura, S., Takeuchi, F.
  • 雑誌名: Biotechnol. Biochem. Vol.74 ページ: 1007-1012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sulfite oxidation catalyzed by aa3-type cytochrome c oxidase in Acidithiobacillus ferrooxidans. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sugio, T, Ako, A., Takeuchi, F.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. Vol.74 ページ: 2242-2247
  • 査読あり
• [雑誌論文] Existence of ferrous irondependent mercury reducing enzyme system in sulfur-grown A. ferrooxidans MON-1 cells. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugio, T., Taha, T.M., Negishi, A., Takeuchi, F.
  • 雑誌名: Adv. Materials. Research. Vol.71-73 ページ: 745-748
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ferrous iron production mediated by tetr athionate hydrolase in tetrathionate-, sulfur-, and iron-grown Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC 23270. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugio, T., Taha, T.M., Takeuchi, F.
  • 雑誌名: Biosci. Biotech. Biochem. Vol.71 ページ: 2663-2669
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reduction of cytochrome c by tetrathionate in the presence of tetrathionate hydrolase purified from sulfur-grown Acidithio- bacillus ferrooxidans ATCC 23270 cells. (2009)
  • 著者名/発表者名: Taha, T.M., Takeuchi, F., Sugio, T.
  • 雑誌名: Adv. Materials Research. Vol.71-73 ページ: 243-246
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolation and characterization of Acidithiobacillus ferrooxidans strain D3-2 active in copper bioleaching from a copper mine in Chile. (2008)
  • 著者名/発表者名: Sugio, T., Wakabayashi, M., Kanao, T., Takeuchi, F.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. Vol.72 ページ: 998-1004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reduction of Hg^<2+> with reduced mammalian cytochrome c by cytochrome c oxidase purified from a mercury-resistant Acidithiobacillus ferrooxidans strain, MON-1. (2008)
  • 著者名/発表者名: Sugio, T., Fujii, M., Ninomiya, Y., Kanao, T., Negishi, A., Takeuchi, F.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. Vol.72 ページ: 1756-1763
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reconstitution of iron oxidase from sulfur-grown Acidithio- bacillus ferrooxidans. (2008)
  • 著者名/発表者名: Taha, T.M., Kanao, T., Takeuchi, F., Sugio, T.
  • 雑誌名: Appl. Environ. Microbiol. Vol.74 ページ: 6808-6810
  • 査読あり
• [学会発表] 高度水銀耐性鉄酸化細菌Acidithiobacillus ferrooxidans MON-1株由来aa_3型cytochrome c oxidase subunitsによる2価水銀の金属水銀への還元 (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉尾剛, 竹田有希、竹内文章
  • 学会等名: 日本生物工学会2010年度大会
  • 発表場所: シーガイア(宮崎市)
  • 年月日: 2010-10-29
• [学会発表] 鉄酸化細菌A. ferrooxidansの外膜におけるaa_3型cytochrome c oxidaseの存在 (2010)
  • 著者名/発表者名: 狩野典香, 竹内文章, 杉尾剛
  • 学会等名: 日本農芸化学会2010年度中四国支部大会
  • 発表場所: 香川大学農学部(高松市)
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] 銅のバイオリーチング活性の高い鉄酸化細菌A.ferrooxidans D3-2株は亜硫酸耐性である (2010)
  • 著者名/発表者名: 小野田桂子、竹内文章、杉尾剛
  • 学会等名: 日本農芸化学会2010年度中四国支部大会
  • 発表場所: 香川大学農学部(高松市)
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] Mercury Volatilization from Organomercurials by Mercury-Resistant Acidithiobacillus ferrooxidans MON-1 (2010)
  • 著者名/発表者名: SUGIO T., KOMODA, T., OKAZAKI, Y., TAKEDA Y., NAKAMUR, S., TAKEUCHI F.
  • 学会等名: アメリカ微生物学会2010年度大会
  • 発表場所: コンベンションセンタ(サンジエゴ、USA)
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] 高度水銀耐性鉄酸化細菌Acidithiobacillus ferrooxidans MON-1株由来aa_3型cytochrome c oxidaseによる有機水銀の分解 (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉尾剛, 薦田友恵、岡崎夕子、竹田有希、T.M.Taha, 竹内文章
  • 学会等名: 第61回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 名古屋市(名古屋大学工学部)
  • 年月日: 2009-09-24
• [学会発表] Existence of ferrousiron-dependent mercury reducing enzyme system in sulfur-grown A.ferrooxidans MON-1 cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugio T., T.M.Taha, A.Negishi, F.Takeuchi
  • 学会等名: 2009年度インターナショナルバイオハイドロメタルルジー ジンポジゥム(IBS2009)
  • 発表場所: ベルロッチ(アルゼンチン)
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] Reduction of cytochrome c by tetrathionate in the presence of tetrathionate hydrolase purified from sulfur-grown Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC 23270 (2009)
  • 著者名/発表者名: Taha, T.M., F.Takeuchi, T.Sugio
  • 学会等名: 2009年度インターナショナルバイオハイドロメタルルジージンポジゥム(IBS2009)
  • 発表場所: ベルロッチ(アルゼンチン)
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] 鉄酸化細菌Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC 23270株におけるtetrathionate hydrolaseが関与する2価鉄の生産 (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉尾剛、ターヘルタハ、竹内文章
  • 学会等名: 2009年度日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 福岡市(福岡国際会議場)
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] Reduction of cytochrome c by tetrathionate in the presence of tetrathionate hydrolase purified from ssulfur-grown Acldithiobacillus ferrooxidans ATCC 23270 (2009)
  • 著者名/発表者名: Taha, T.M., F.Takeuchi, T.Sugio
  • 学会等名: 2009年度日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 福岡市(福岡国際会議場)
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] Ferric Iron Reduction by Tetrathionate is Catalyzed by Tetrathionate Hydrolase in Tetrathionate-, Sulfur-, and Iron-Grown Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC 23270 Cells 2nd International Symposium on Microbial Sulfur Metabolism (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugio T., T.M.Taha, F.Takeuchi
  • 発表場所: トマール(ポルトガル)
  • 年月日: 2009-03-17
• [学会発表] Reconstitution of Iron Oxidation System from Sulfur-Grown Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC 23270 Cells (2008)
  • 著者名/発表者名: T.M.Taha, F.Takeuchi, T.Sugio
  • 学会等名: 平成20年度日本農芸化学会中四国支部大会
  • 発表場所: 鳥取市(鳥取大学)
  • 年月日: 2008-09-13
• [学会発表] A.ferrooxidans D3-2株由来亜硫酸酸化酵素系のc型cytochrome及びaa_3型cytochrome oxidaseからの再構成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 杉尾剛, T.Taha, 早崎琢也, 赤穂亜実, 竹内文章
  • 学会等名: 平成20年度日本農芸化学会中四国支部大会
  • 発表場所: 鳥取市(鳥取大学)
  • 年月日: 2008-09-13
• [学会発表] 鉄酸化細菌Acidithiobacillus ferrooxidansにおけるテトラチオン酸ハイドロラーゼの転写解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 村上知佐、金尾忠芳、上村一雄、杉尾剛
  • 学会等名: 平成20年度日本生物工学会大会
  • 発表場所: 仙台市(東北学院大学)
  • 年月日: 2008-08-29
• [学会発表] 鉄酸化細菌Acidithiobacillus ferrooxidans由来テトラチオン酸ハイドロラーゼの大腸菌組換え発現と活性型酵素の取得 (2008)
  • 著者名/発表者名: 金尾忠芳, 松本知恵, 白神久美子, 上村一雄, 杉尾剛
  • 学会等名: 平成20年度日本生物工学会大会
  • 発表場所: 仙台市(東北学院大学)
  • 年月日: 2008-08-29