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2011 年度 実績報告書

微生物によるアルキル系有機リン酸トリエステル分解の分子基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21710075
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

阿部 勝正  長岡技術科学大学, 工学部, 助教 (40509551)

キーワード環境浄化 / 難分解性環境汚染物 / 有機リン化合物 / 有機リン加水分解酵素 / 遺伝子破壊株 / 発現機構解析
研究概要

リン酸トリス(1,3-ジクロロプロピル)(TDCPP)に代表される,アルキル系有機リン酸トリエステルは可塑剤や難燃材として世界各地で大量に用いられているが,これらは蓄積性もあり,種々の毒性を有する.本研究は塩素を含むアルキル有機リン酸トリエステルを分解できる世界で唯一の菌,Sphingomonas sp.TDK1株のアルキル系有機リン酸トリエステル分解のメカニズムを分子レベルで解明することを目的としている.平成23年度は以下の研究業績をあげた.
昨年度構築したTDK1株ホスホトリエステラーゼ遺伝子破壊株(Δhad株)を用いて,野生株で分解可能な種々の有機リン酸トリエステル化合物存在下における生育特性解析を行なった.その結果,Δhad株はいずれにおいても生育せず,本酵素はTDCPPだけでなく,他の有機リン酸トリエステル化合物の代謝・分解をも担う酵素であることが明らかになった.また,本酵素の誘導発現機構について,種々のリン源およびリン濃度での条件で解析したところ,本酵素はTDCPP存在下で特異的に誘導されるのではなく,培地中の無機リン濃度の減少にともない発現する酵素であることが明らかになった.
さらに,これまで解析不能であったN末端アミノ酸配列について,デブロッキング法を用いてさらなる解析を行なったところ,本酵素のN末端アミノ酸はこれまでのバクテリア酵素で報告のないピログルタミン酸残基であることが明らかになった.また,このアミノ酸配列解析結果より,本酵素がTDK1株内でプロセッシングを受けている可能性が示唆されたことから,シグナルペプチドの推定を行なったところ,本酵素は既知の有機リン酸加水分解酵素とは異なり,Sec経路を経由してペリプラズムに移行している可能性が示唆された.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Complete detoxification of tris(1,3-dichloro-2-propyl)phosphate by mixed two bacteria, Sphingobium sp.strain TCM1 and Arthrobacter sp.strain PY12012

    • 著者名/発表者名
      Shouji Takahashi, Yuki Obana, Shohei Okada, Katsumasa Abe, Yoshio Kera
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 113 ページ: 79-83

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.201108.020

    • 査読あり
  • [学会発表] Characterization of a Haloalkylphosphorus Hydrolase from Sphingobium sp.Strain TCM12012

    • 著者名/発表者名
      Ryousuke Majima, Takahiro Kabasawa, Katsumasa Abe, Shouji Takahashi, Yoshio Kera
    • 学会等名
      The 1^<st> international GIGAKU conference in Nagaoka
    • 発表場所
      Nagaoka University of Technology(長岡市)
    • 年月日
      2012-02-04
  • [学会発表] Properties of a Haloalkylphosphorus Hydrolase from Sphingomonas sp.Strain TDK12012

    • 著者名/発表者名
      Kazunobu Kawakami, Toyokazu Kobayashi, Katsumasa Abe, Shouji Takahashi, Yoshio Kera
    • 学会等名
      The 1^<st> international GIGAKU conference in Nagaoka
    • 発表場所
      Nagaoka University of Technology(長岡市)
    • 年月日
      2012-02-04
  • [学会発表] Sphingomonas sp.TDK1株有機リン酸加水分解酵素遺伝子破壊株の構築と解析2011

    • 著者名/発表者名
      川上和延・小林豊和・阿部勝正・高橋祥司・解良芳夫
    • 学会等名
      第29回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会
    • 発表場所
      ハイブ長岡(長岡市)
    • 年月日
      2011-11-22
  • [学会発表] 難分解性難燃剤リン酸トリス(2-クロロエチル)の微生物分解による無害化の検討2011

    • 著者名/発表者名
      高橋祥司・三浦兼晴・阿部勝正・解良芳夫
    • 学会等名
      第63回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      東京農工大学小金井キャンパス(小金井市)
    • 年月日
      2011-09-28
  • [学会発表] Sphingobium sp.TCM1株ハロアルキルリン酸加水分解酵素遺伝子の機能解析2011

    • 著者名/発表者名
      間島亮介・阿部勝正・高橋祥司・解良芳夫
    • 学会等名
      第63回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      東京農工大学小金井キャンパス(小金井市)
    • 年月日
      2011-09-28
  • [学会発表] Sphingomonas sp.TDK1ハロアルキルリン酸加水分解酵素遺伝子破壊株の構築2011

    • 著者名/発表者名
      川上和延・阿部勝正・高橋祥司・解良芳夫
    • 学会等名
      第63回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      東京農工大学小金井キャンパス(小金井市)
    • 年月日
      2011-09-28
  • [学会発表] Sphingobium sp.TCM1ハロアルキルリン酸加水分解酵素遺伝子破壊株の構築2011

    • 著者名/発表者名
      阿部勝正・間島亮介・高橋祥司・解良芳夫
    • 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(京都市)
    • 年月日
      2011-09-22
  • [図書] Microbial Bioremediation of Non-metals; Current Research (Ed., Koukkou, A.-I.)2011

    • 著者名/発表者名
      Katsumasa Abe, Shouji Takahashi, Yoshio Kera
    • 総ページ数
      45-54
    • 出版者
      Caister Academic Press, Norfolk

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公開日: 2013-06-26  

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