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2013 年度 研究成果報告書

嫌気性アンモニア酸化(Anammox)細菌の無細胞反応系の構築

研究課題

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研究課題/領域番号 23580123
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用微生物学
研究機関崇城大学

研究代表者

藤井 隆夫  崇城大学, 生物生命学部, 教授 (80165331)

研究分担者 西山 孝  崇城大学, 生物生命学部, 准教授 (00425331)
平 大輔  崇城大学, 生物生命学部, 助教 (00569890)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
キーワード嫌気性アンモニア酸化 / 脱窒 / アナモックス / 亜硝酸還元酵素 / ヘムタンパク質 / ヒドラジン合成酵素 / ヒドロキシルアミン酸化還元酵素
研究概要

嫌気性アンモニア酸化(anammox)の無細胞反応系を構築するため、仮定されているモデルを参考に研究を行った。以下の知見を得た。(1)anammox菌KSU-1株から、反応中間体のヒドラジンを合成するには、基質のNOとアンモニア、酵素のヒドラジン合成酵素、および機能未知であったNaxLS(へテロ2量体ヘムタンパク質)が必要なこと(2)中間体のNOの生成には、従来言われて来たヘム型の亜硝酸還元酵素(Nir)ではなく、KSU-1株ではCu型のNirが行っていること(3)マルチへムタンパク質のヒドロキシルアミン酸化還元酵素(HAO)はNOとヒドロキシルアミンの相互変換を行うこと、以上を明らかにした。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (17件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Reduction of nitric oxide catalyzed by hydroxylamine oxidoreductase from an anammox bacterium2014

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Irisa、Daisuke Hira、Kenji Furukawa、Takao Fujii
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a fixed-bed anammox reactor with high treatment potential2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Okamoto、Kimito Kawamura、Takashi Nishiyama、Takao Fujii Kenji Furukawa
    • 雑誌名

      Biodegradation

      巻: 24巻 ページ: 99-110

    • DOI

      10.1007/s10532-012-9561-x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anammox organism KSU-1 expresses a NirK-type copper-containing nitrite reductase instead of a NirS-type with cytochrome cd_12012

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Hira、Hidehiro Toh、Taiko C. Migita、Hiroki Okubo、Takashi Nishiyama、Masahiro Hattori、Kenji Furukawa、Takao Fujii
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 586巻 ページ: 1658-1663

    • DOI

      10.1016/j.febslet.2012.04.041

    • 査読あり
  • [学会発表] anammox菌KSU-1株由来ヘテロ2量体シトクロムc (NaxLS)の軸配位子置換とそのヒドラジン合成反応への影響2014

    • 著者名/発表者名
      大久保寛幹、市川智美、平大輔、古川憲治、藤井隆夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2014年度大会
    • 発表場所
      神奈川県川崎市、明治大学生田キャンパス
    • 年月日
      2014-03-28
  • [学会発表] anammox菌KSU-1株由来ヒドラジン合成酵素の大腸菌発現系の構築2013

    • 著者名/発表者名
      前道誠也、市川智美、上岡正太、平大輔、藤井隆夫
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会
    • 発表場所
      神奈川県横浜市、パシフイコ横浜
    • 年月日
      2013-09-12
  • [学会発表] anammox菌のヘテロ2量体シトクロムc(NaxLS)の部位特異的変異導入とそのヒドラジン合成反応への影響2013

    • 著者名/発表者名
      市川智美、平大輔、大久保寛幹、藤井隆夫
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会
    • 発表場所
      神奈川県横浜市、パシフイコ横浜
    • 年月日
      2013-09-12
  • [学会発表] 嫌気的アンモニア酸化の分子機構と電子伝達2013

    • 著者名/発表者名
      平大輔、入佐達也、中村照也、山系ゆり子、古川憲治、藤井隆夫
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会シンポジウム
    • 発表場所
      神奈川県横浜市、パシフイコ横浜
    • 年月日
      2013-09-12
  • [学会発表] 嫌気性アンモニア酸化菌のヘム酵素による一酸化窒素還元反応2013

    • 著者名/発表者名
      入佐達也、平大輔、古川憲治、藤井隆夫
    • 学会等名
      2013年度日本農芸化学会関西・中四国・西日本支部合同大会
    • 発表場所
      広島県広島市、広島県立大学
    • 年月日
      2013-09-06
  • [学会発表] Re-characteraization of hydroxyl- amine oxidoreductase of anammox bacteria2013

    • 著者名/発表者名
      Tkakao Fujii、Daisuke Hira、Takashi Nishiyama、Kenji Furukawa
    • 学会等名
      The Second International Anammox Symposium
    • 発表場所
      Seoul city,Korea、COEX Seoul
    • 年月日
      2013-06-12
  • [学会発表] Hydrazine synthase from an Anammox Bacterium Strain KSU-12013

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Hira、Hiroki Okubo、Satomi Ichikawa、Kenji Furukawa、Takao Fujii
    • 学会等名
      The Second International Anammox Symposium
    • 発表場所
      Seoul city,Korea、COEX Seoul
    • 年月日
      2013-06-12
  • [学会発表] 嫌気性アンモニア酸化菌のヒドラジン合成2013

    • 著者名/発表者名
      平大輔、大久保寛幹、古川憲治、藤井隆夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2013年度大会
    • 発表場所
      宮城県仙台市、東北大学
    • 年月日
      2013-03-26
  • [学会発表] 嫌気性アンモニア酸化菌のHAOが触媒するヒドロキシルアミン生成2013

    • 著者名/発表者名
      藤井隆夫、入佐達也、平大輔、古川憲治
    • 学会等名
      日本農芸化学会2013年度大会
    • 発表場所
      宮城県仙台市、東北大学
    • 年月日
      2013-03-26
  • [学会発表] anammox菌KSU-1株由来のヒドロキシルアミン酸化還元酵素の構造と機能2012

    • 著者名/発表者名
      平大輔、入佐達也、中村照也、山系ゆり子、古川憲治、藤井隆夫
    • 学会等名
      第85回日本生化学会大会
    • 発表場所
      福岡県福岡市、福岡国際会議場
    • 年月日
      2012-12-15
  • [学会発表] anammox菌KSU-1株由来のヒドラジン合成酵素タンパク質の精製と性質2012

    • 著者名/発表者名
      大久保寛幹、平大輔、藤井隆夫
    • 学会等名
      第85回日本生化学会大会
    • 発表場所
      福岡県福岡市、福岡国際会議場
    • 年月日
      2012-12-15
  • [学会発表] anammox菌のヒドロキシルアミン酸化酵素のX線結晶構造解析2012

    • 著者名/発表者名
      平大輔、中村照也、山系ゆり子、古川憲治、藤井隆夫
    • 学会等名
      第64回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      兵庫県神戸市、神戸国際会議場
    • 年月日
      2012-10-25
  • [学会発表] 嫌気性アンモニア酸化(anammox)菌由来の銅型亜硝酸還元酵素の性質2012

    • 著者名/発表者名
      大久保寛幹、木戸理保子、平大輔、古川憲治、藤井隆夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2012年度大会
    • 発表場所
      京都府京都市、京都女子大学
    • 年月日
      2012-03-24
  • [学会発表] 嫌気性アンモニア酸化(anammox)菌由来NaxLS複合体の結晶構造2012

    • 著者名/発表者名
      平大輔、中村照也、山系ゆり子、古川憲治、藤井隆夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2012年度大会
    • 発表場所
      京都府京都市、京都女子大学
    • 年月日
      2012-03-24
  • [学会発表] 嫌気性アンモニア酸化細菌のヘテロ2量体シトクロムcの構造と電子伝達系における機能2011

    • 著者名/発表者名
      平大輔、中村照也、山系ゆり子、古川憲治、藤井隆夫
    • 学会等名
      第84回日本生化学会大会
    • 発表場所
      京都府京都市、京都国際会館
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] Heme- proteins expressed in soluble fraction in cells of anammox bacteria2011

    • 著者名/発表者名
      Takao Fujii、Daisuke Hira、Takashi Nishiyama、Kenji Furukawa
    • 学会等名
      First International Anammox Symposium
    • 発表場所
      熊本県熊本市、熊本大学
    • 年月日
      2011-05-19
  • [学会発表] Structural analyses of a heterodimeric cytochrome c complex from an anammox bacterium Strain KSU-12011

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Hira、Teruya Nakamura、Yuriko Yamagata、Takao Fujii、Kenji Furukawa
    • 学会等名
      First International Anammox Symposium
    • 発表場所
      熊本県熊本市、熊本大学
    • 年月日
      2011-05-19
  • [備考]

    • URL

      http://www.life.sojo-u.ac.jp/environ/index.html

  • [産業財産権] ヒドラジン合成法2013

    • 発明者名
      藤井隆夫、平大輔、大久保寛幹
    • 権利者名
      学校法人君が淵学園、藤井隆夫、 平大輔
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2013-237127号
    • 出願年月日
      2013-11-15
    • 外国

URL: 

公開日: 2015-07-16  

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