貧栄養環境下で芳香族環境汚染物質を分解する新規光合成微生物の改良と展開

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21241019
• 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: 環境技術・環境材料
• 研究機関: 茨城大学
• 研究代表者: 木村 成伸 茨城大学, 工学部, 教授 (90291608)
• 連携研究者: 五十嵐 淑郎 茨城大学, 工学部, 教授 (70150258) ; 生城 真一 富山県立大学, 工学部, 准教授 (50244679) ; 千田 俊哉 高エネルギー加速器研究機構, 物質構科学研究所, 教授 (30272868)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• キーワード: バイオレメディエーション / シアノバクテリア / ビフェニル / 芳香族化合物 / 光合成 / タンパク質工学 / 基質特異性

研究概要

シアノバクテリアSynechocystis sp. PCC6803にAcidovorax sp. KKS102株ビフェニル分解酵素系遺伝子やラット肝臓シトクロムP4501A1遺伝子を導入することにより,ビフェニルやダイオキシンを貧栄養環境下で水酸化できる新規シアノバクテリア株を作製した。芳香族環境汚染物質のバイオレメディエーションにおけるシアノバクテリアの有用性が確認できた。

研究成果

• [雑誌論文] Volatile Organic Compounds Derived from 2-Keto-acid Decarboxylase in Microcystis aeruginosa. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa, M., Nishizawa, A., Tsuji, K., Kimura, S., Harada, K.
  • 雑誌名: Microbes and Environment 巻: 27 ページ: 525-528
  • DOI: doi:10.1264/jsme2.ME12099
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ribosome-binding site interference caused by Shine-Dalgarno-like nucleotide sequences in Escherichia coli cells. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nishizawa, A., Nakayama, M., Uemura,T., Fukuda, Y., Kimura, S.
  • 雑誌名: J. Biochem. 巻: 147 ページ: 433-443
  • DOI: doi:10.1093/jb/mvp187
  • 査読あり
• [雑誌論文] 「貧栄養下で芳香族化合物を分解できる新規光合成微生物」 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西澤明人,千田美紀,千田俊哉,菓子野康浩,福田雅夫,木村成伸
  • 雑誌名: ケミカルエンジニヤリング 巻: 54巻 ページ: 785-791
  • URL: http://www.kako-sha.co.jp/volchem.html
• [学会発表] NADH認識ループへの独立的変異の組み合わせ導入によるBphA4の特異性変換 (2012)
  • 著者名/発表者名: 立原由佳,西澤明人,原田彩佳,千田美紀,千田俊哉,福田雅夫,木村成伸
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • 年月日: 2012-12-16
• [学会発表] シアノバクテリアのSD配列非依存的遺伝子の5'-非翻訳領域コンセンサス塩基配列の遺伝子発現への影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 池田未来,大塚朱理,根本紘和,西澤明人,木村成伸
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • 年月日: 2012-12-15
• [学会発表] シアノバクテリアのSD非依存的遺伝子発現用プラスミドの作製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 池田未来,大塚朱理,木村成伸
  • 学会等名: 第23回日本化学会関東支部茨城地区研究交流会
  • 発表場所: 日立シビックセンター
  • 年月日: 2012-11-30
• [学会発表] 部位特異的ランダム変異導入によるNADPH特異的BphA4の探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 立原由佳,森重政,西澤明人,千田美紀,千田俊哉,木村成伸
  • 学会等名: 第23回日本化学会関東支部茨城地区研究交流会
  • 発表場所: 日立シビックセンター
  • 年月日: 2012-11-30
• [学会発表] シトクロムb5還元酵素反応中間体のX線結晶構造解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田貢,玉田太郎,松本富美子,竹田一旗,木村成伸,黒木良太,三木邦夫
  • 学会等名: 第12回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2012-06-22
• [学会発表] NADPH特異的高活性BphA変異体導入Synechocystis sp. PCC6803株のビフェニル分解活性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大塚朱理,中山実樹,西澤明人,千田美紀,千田俊哉,菓子野康浩,福田雅夫,木村成伸
  • 学会等名: 第22回日本化学会関東支部茨城地区研究交流会
  • 発表場所: いばらき量子ビーム研究センター
  • 年月日: 2011-11-04
• [学会発表] NADH認識ループ変換によるフェレドキシン還元酵素BphA4のNADH/NADPH特異性の逆転 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木村成伸,西澤明人,杉山敬亮,森成政,千田美紀,千田俊哉,福田雅夫
  • 学会等名: 第22回日本化学会関東支部茨城地区研究交流会
  • 発表場所: いばらき量子ビーム研究センター
  • 年月日: 2011-11-04
• [学会発表] フェレドキシン還元酵素BphA4のNADH/NADPH特異性的変換の構造的基盤 (2011)
  • 著者名/発表者名: 原田彩佳,千田美紀,杉山敬亮,西澤明人,福田雅夫,木村成伸,千田俊哉
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] フェレドキシン還元酵素BphA4の反応サイクルの解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 千田美紀,西澤明人,木村成伸,石田哲夫,福田雅夫,千田俊哉
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] NADPH特異的高活性BphA変異体遺伝子導入Synechocystis sp. PCC6803株のビフェニル分解活性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大塚朱理,中山実樹,西澤明人,千田美紀,千田俊哉,菓子野 康浩,福田 雅夫,木村成伸
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] Inversion of NADH/NADPH-specificity of an oxygenase-coupled NADH-dependent ferredoxin reductase BphA4 by replacing successive three amino acid residues on the NADH-recognition loop (2011)
  • 著者名/発表者名: Kimura, S., Nishizawa, A., Sugiyama, K., Mori, S., Senda, M., Senda, T., Fukuda, M.
  • 学会等名: 17th International Symposium on Flavins and Flavoproteins, IUBMB S13/2011
  • 発表場所: UC Berkeley, USA
  • 年月日: 2011-07-28
• [学会発表] E175C/T176R/Q177G-BphA4変異体のNADPH特異性獲得機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 杉山敬亮,西澤明人,千田美紀,千田俊哉,福田雅夫,木村成伸
  • 学会等名: 第11回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポパーク
  • 年月日: 2011-06-07
• [学会発表] ビフェニル分解性シアノバクテリアSynechocystis sp. PCC6803株細胞内でのBphA3への電子伝達経路の探索 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中山実樹,西澤明人,千田美紀,千田俊哉,菓子野康浩,福田雅夫,木村成伸
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会第83回日本生化学会大会合同大会(BMB2010)
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] 貧栄養環境下で芳香族化合物を分解できる新規光合成微生物 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西澤明人,中山実樹,千田美紀,千田俊哉,菓子野康浩,福田雅夫,木村成伸
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会第83回日本生化学会大会合同大会(BMB2010)
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] Acodovorax KKS102株由来BphA4のGlu^<175>,Thr^<176>,Gln^<177>の置換の組み合わせがNADPH/NADH特異性の変化に及ぼす影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉山敬亮,西澤明人,千田美紀,千田俊哉,福田雅夫,木村成伸
  • 学会等名: 第21回日本化学会関東支部茨城地区研究交流会
  • 発表場所: 日立市多賀市民会館
  • 年月日: 2010-11-05
• [学会発表] シアノバクテリアSynechocystis sp. PCC6803株細胞内におけるBphA3への電子伝達経路の探索 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中山実樹,西澤明人,浅井翔太,千田美紀,千田俊哉,菓子野康浩,福田雅夫,木村成伸
  • 学会等名: 第21回日本化学会関東支部茨城地区研究交流会
  • 発表場所: 日立市多賀市民会館
  • 年月日: 2010-11-05
• [学会発表] Acodovorax KKS102株由来BphA4のGlu^<175>,Thr^<176>, Gln^<177>の置換の組み合わせがNADPH/NADH特異性の変化に及ぼす影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉山敬亮,西澤明人,千田美紀,千田俊哉,福田雅夫,木村成伸
  • 学会等名: 第21回日本化学会関東支部茨城地区研究交流会
  • 発表場所: 日立市多賀市民会館
  • 年月日: 2010-11-05
• [学会発表] フェレドキシン還元酵素BphA4のpHに依存した構造変化の違い (2010)
  • 著者名/発表者名: 千田美紀,西澤明人,木村成伸,福田雅夫,石田哲夫,千田俊哉
  • 学会等名: 第10回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2010-06-18
• [学会発表] Synechocystis sp. PCC6803株由来フェレドキシン還元酵素によるBphA3の還元 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中山実樹,西澤明人,浅井翔太,千田美紀,千田俊哉,菓子野康浩,福田雅夫,木村成伸
  • 学会等名: 第10回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2010-06-17
• [学会発表] Acidovorax sp. KKS102株由来BphA4のThr^<176>置換がNADPH/NADH特異性に及ぼす影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉山敬亮,西澤明人,千田美紀,千田俊哉,福田雅夫,木村成伸
  • 学会等名: 第10回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2010-06-17
• [学会発表] 貧栄養環境下で芳香族化合物を分解できる新規光合成微生物 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西澤明人,杉山敬亮,有川淳,千田美紀,千田俊哉,菓子野康浩,福田雅夫,木村成伸
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2009-12-12
• [学会発表] RBS干渉による遺伝子組み換え型不溶化タンパクの減少 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中山実樹,西澤明人,木村成伸
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] CYP1A1およびCPR遺伝子発現Synechosystis sp. PCC6803株によるダイオキシンの水酸化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 有川淳,西澤明人,生城真一,木村成伸
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] リボソーム結合部位(RBS)干渉による大腸菌での発現制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中山実樹,西澤明人,木村成伸
  • 学会等名: 第20回日本化学会関東支部茨城地区研究交流会
  • 発表場所: 日立市多賀市民会館
  • 年月日: 2009-11-06
• [学会発表] フェレドキシン還元酵素BphA4のNADH結合ループへの変異導入による補酵素特異性の変換 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西澤明人,杉山敬亮,有川淳,千田美紀,千田俊哉,福田雅夫,木村成伸
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸市ポートアイランド
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] Acidovorax sp. KKS102由来BphA4二量体のサブユニット間接触部位改変による単量体化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 有川淳,西澤明人,飯泉佳子,千田美紀,千田俊哉,福田雅夫,木村成伸
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸市ポートアイランド
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] リボソーム結合部位(RBS)干渉による大腸菌での遺伝子発現阻害 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中山実樹,西澤明人,木村成伸
  • 学会等名: 日本生化学会関東支部例会
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2009-06-20
• [学会発表] リボソーム結合部位(RBS)干渉による大腸菌での遺伝子発現制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西澤明人,中山実樹,福田 祥之,上村卓哉,佐野智亜記,上野恵理,木村成伸
  • 学会等名: 第9回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 熊本全日空ホテルニュースカイ
  • 年月日: 2009-05-22
• [備考]
  • URL: http://info.ibaraki.ac.jp/Profiles/12/0001143/profile.html
• [備考]
  • URL: http://www.biochem.ibaraki.ac.jp/05_kimura.html
• [産業財産権] 芳香族化合物分解能を有する光合成生物および芳香族化合物の分解方法 (2010)
  • 発明者名: 木村成伸,西澤明人,菓子野康浩,福田雅夫
  • 権利者名: 国立大学法人茨城大学
  • 産業財産権番号: 特願2010-13334
  • 出願年月日: 2010-01-22