1993 Fiscal Year Annual Research Report
新奇な海洋性超好熱細菌からの有用耐熱酵素の開発・利用に関する研究
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05556034
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
石田 祐三郎 京都大学, 農学部, 教授 (20026488)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石野 良純 宝酒造(株), 中央研究所, 主任
大和田 紘一 東京大学, 海洋研究所, 教授 (30013585)
左子 芳彦 京都大学, 農学部, 講師 (60153970)
内田 有恆 京都大学, 農学部, 助教授 (50027190)
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| Keywords | 超好熱細菌 / 耐熱酵素 / 海底熱水口 / 深海 / 海洋細菌 |
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| Research Abstract |
近年深海探索船により200℃以上の海底熱水口が発見され、沸点以上で増殖可能な新奇細菌群(超好熱細菌)が発見され、新しい遺伝子資源として脚光を浴びているが、高温・高圧といった培養条件の困難さから利用するには至っていない。本試験研究では、産業的に利用価値が高い80〜120℃で増殖可能な海洋性超好熱細菌を分離培養するシステムを確立するとともに、医学、遺伝子工学や食品工業で切望されている超耐熱酵素の検索、精製、クローニングを行い利用に結び付けようとするものである。本年度の研究実績の概要は下記の通りである。
(1)耐圧耐熱性のガラス瓶と特殊ブテルゴム栓を用いて、気相をガス置換(H_280%:CO_220%)し95℃まで浸透培養可能な培養システムを確立した。本試作機を用いることにより、好気および嫌気性超好熱細菌を効率よく分離・培養することが可能となった。
(2)代表的な分離株としては、長崎県橘湾の海底熱水口より好気性超好熱細菌OKD7株、嫌気性超好熱細菌Pyrococcus TS100、メタン細菌Methanococcus TS300等がある。OKD7は赤い色素を有する桿菌で至適増殖温度が80℃であり、他の2株は球菌でTS100は至適温度が103℃、TS300は88℃であった。OKD7は、16SrDNAの塩基配列より新種の原始的な真正細菌であった。
(3)心不全の診断薬として有望視されている炭酸固定酵素phosphoenolpyruvate carboxylaseをOKD7から精製した結果、本酵素はアロステリック酵素で種々のエフェクターを有していたが、メタン細菌のそれはエフェクターを有しないため利用価値が極めて高いと思われる。また遺伝子工学に必須のPCR法に使用される耐熱性DNA polymeraseをTS100から部分精製したところ、極めて耐熱性が大きく現在利用に向けてクローニングを行っている段階である。
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[Publications] A.Uchida: "Incorporation of methionine into dimethylthiopropanoic acid in the dinoflagellate Crypthecodinium cohnii." Nippon Suisan Gakkaishi. 59. 851-855 (1993)
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[Publications] T.Mitsuhashi: "Effect of organic acids on the swelling of Bacillus subtilis spores during germination." Nippon Suisan Gakkaishi. 59. 847-850 (1993)
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[Publications] M.Adachi: "Application of monoclonal antibodies to field samples of Alexandrium species." Nippon Suisan Gakkaishi. 59. 1171-1175 (1993)
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[Publications] K.Shrestha: "A note on isozyme analysis of F1 progeny of Gonium pectorale" Bull.Jap.Soc.Micro.Ecol.8. 43-46 (1993)
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[Publications] M.Adachi: "Cross-reactivity of five monoclonal antibodies to various isolates of Alexandrium as determined by an indirect immunofluorescence method" Nippon Suisan Gakkaishi. 59. 1307 (1993)
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[Publications] 左子芳彦: "海洋特殊環境の微生物-超好熱細菌-" バイオサイエンスとインダストリー. (印刷中). (1994)
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[Publications] 左子芳彦: "「二酸化炭素:化学、生化学、環境」" 東京化学同人(印刷中), (1994)
